Garritz Trinidad -Concepções alternativa

7/18/2019 Garritz Trinidad -Concepções alternativa

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La estructura corpuscular de la materia y su conocimiento pedagógico.

Andoni Garritz (1) y Rufino Trinidad-Velasco (2)

(1) Facultad de Química, !A"# $%&1$ "'ico, #F#*orreo electr+nico andoniser.idor#unam#m(2) /nstituto de 0ducaci+n "edia uerior del #F#, /ztacalco, $3&$$, "'ico, #F#*orreo electr+nico rt.el45&1$ya6oo#com

Abstract (The particulate structure of matter and its pedagogical knowledge)

T6e teac6er is a 7ey factor to aroac6 concetual c6an8e in students# T6is studyis dedicated to de.elo t6e toic of 9eda8o8ical *ontent :no;led8e (9*:), t6esu<=ect matter for teac6in8, as 6as <een defined# >o; it is defined <y se.eralaut6ors? ;6at 6as <een its imact in science teac6in8 and in t6e ro8rams to formscience teac6ers? t6e ;ay in ;6ic6 it 6as <een documented and ortrayed# /t alsocontains t6e results of se.eral 9*: researc6ers ;orried a<out imro.in8 t6e

teac6in8 in t6e domain of c6emistry# 9articularly, a set of ;ell reco8nized linea8ecurricular ro=ects a<out t6e toic of t6e coruscular structure of matter isarticularly re.ised ;it6 a dee insi86t, as t6at of @ose6 !uss<aum ;it6 yout6/sraelites? t6e so called *6ildren Bearnin8 in cienceC of t6e ni.ersity of Beeds,0n8land? t6e one of "atter and moleculesC from "ic6i8an tate ni.ersity, in t6enited tates of America? and finally t6e anis6 ro=ects of @oaDuín "artínezTorre8rosa, in t6e ni.ersity of Alicante? and t6at of "i8uel En8el G+mez *reso,@uan /8nacio 9ozo and "aría a8rario Guti'rrez @ulin, from some "adrid/nstitutes and Autonomous ni.ersity# Finally, a descrition of t6e results of a studyon t6e toic of t6e articulate structure of matter ;it6 ten "eican 6i86 sc6oolteac6ers is resented#

As a lot of t6e studies t6at 6as <een de.eloed on 9*: 6a.e as <asisconstructi.ism and concetual c6an8e, t6e aut6ors 6a.e decided to include t6isstudy in t6e Reresentational and *oncetual Transformations eminarH, as .i.idsamles of real action of teac6ers and ro=ects to comlement t6e rocess of 7no;led8e construction in t6eir uil minds#

Resumen

0l rofesor resulta ser un factor cla.e ara aroimarse al cam<io concetualestudiantil# 0ste tra<a=o trata so<re el desarrollo del conceto *onocimiento9eda8+8ico del *ontenido (*9*) o, como se le 6a definido, el conocimiento

discilinario para la enseIanza# *+mo lo definen di.ersos autores? Du' imacto 6atenido en la didctica y en los ro8ramas de formaci+n de rofesores de ciencias?las formas Due se 6an emleado ara caturarlo y descri<irlo# Tam<i'n contienelos resultados de .arios in.esti8adores del *9* reocuados en me=orar laenseIanza en el dominio de la Duímica# 9articularmente, se re.isa con detalle yrofundidad un con=unto de royectos curriculares de a<olen8oH so<re el tema dela estructura coruscular de la materia, como son los de @ose6 !uss<aum con

=+.enes israelíes? el llamado *6ildren Bearnin8 in cienceC de la ni.ersidad de



Beeds, /n8laterra? el de "atter and moleculesC de la ni.ersidad del 0stado de"ic6i8an, en los 0stados nidos de Am'rica? y finalmente los royectos esaIolesde @oaDuín "artínez Torre8rosa, en la ni.ersidad de Alicante? y de "i8uel En8elG+mez *reso, @uan /8nacio 9ozo y "aría a8rario Guti'rrez @ulin, en losinstitutos madrileIos y la ni.ersidad Aut+noma de "adrid# Finalmente, se

resenta un estudio de recoilaci+n del *9* so<re el tema de la estructuracoruscular de la materia, desarrollado con diez rofesores meicanos del<ac6illerato#

*omo muc6os de los tra<a=os Due se 6an desarrollado so<re *9* tienen como<ase una filosofía constructi.ista y el cam<io concetual, los autores nos 6emosanimado a incororar este estudio en el eminario de TransformacionesReresentacionales y *oncetuales, como muestras .í.idas de las acti.idadesDue desarrollan rofesores y royectos reales durante su acci+n en el aula, aralo8rar comlementar el roceso de construcci+n del conocimiento científico en lasmentes de sus alumnos#

IntroducciónBee # 6ulman (1JJJ) nos cuenta en el refacio de la o<ra de @ulie Ges-!e;some y !orman Bederman lo Due le ocurri+ en el .erano de 1J3K, cuandodict+ una conferencia en la ni.ersidad de Teas, en Austin, en una reuni+n deestudio de la enseIanza, la cual titul+ 0l aradi8ma erdido en la in.esti8aci+nso<re la enseIanzaH#

9ara mi delicia, el título aarentemente 6a<ía estimulado discusionesserias entre los articiantes, en anticiaci+n a mi c6arla# 0llos sere8unta<an LDu' trae 6ulman en mente como el aradi8ma erdidoMBas eseculaciones a<unda<an# "uc6os redecían Due yo identificaría

como tal a la co8nici+n del rofesorC# Ntros nomina<an al contetoC#Ntros aOn esecula<an Due sería la ersonalidad del rofesorC# AunDueno 6ice una .otaci+n formal, arece Due nin8On miem<ro de laaudiencia antici+ el asecto de la enseIanza y de su in.esti8aci+n Dueyo declararía como erdidoC# P aOn cuando me aroima<a a las notasde conclusi+n, desu's de una lar8a 6ora de c6arla (no soy yo Duien secaracteriza or economía en la eresi+n), la mayor arte reci<i+ unfuerte imacto cuando declar' Due el aradi8ma erdido era el estudiodel contenido de la materia y su interacci+n con la eda8o8íaC#

Tres aIos ms tarde, 6ulman (1J35) u<lica las rimeras ideas Due resultan delos estudios so<re la interacci+n entre el contenido temtico de la materia y laeda8o8ía# 6ulman lante+ al8unas re8untas como las si8uientes L*+mo elestudiante uni.ersitario eitoso Due se con.ierte en rofesor no.ato transforma suericia en la materia en una forma Due los estudiantes de <ac6illerato uedancomrenderM, L*ules son las fuentes de las analo8ías, metforas, e=emlos,demostraciones y reformulaciones Due el rofesor usa en el aulaM, L*+mo losrofesores toman una arte de un teto y transforman su entendimiento eninstrucci+n Due sus estudiantes uedan comrenderMH



l lantea Due, ara u<icar el conocimiento Due se desarrolla en las mentes de losrofesores, 6a<ría Due distin8uir tres tios de conocimiento

(a) 0l conocimiento del contenido temtico de la asi8natura, (*A)(<) 0l conocimiento eda8+8ico del contenido (*9*), el tema de la materia arala enseIanzaH, y

(c) 0l conocimiento curricular (**)#0l conocimiento del contenido temtico de la asignatura (*A) se refiere a lacantidad y or8anizaci+n de conocimiento del tema per se en la mente del rofesor#9ara ensar aroiadamente acerca del conocimiento del contenido se reDuiere ir ms all del conocimiento de los 6ec6os o concetos de un dominio, se reDuiereentender las estructuras del tema# e8On c6;a< (1J3), dic6as estructurasincluyen las sustanti.as y las sintcticas# Bas rimeras son la .ariedad de formasen las cuales los concetos y rinciios <sicos de la discilina son or8anizadosara incororar sus 6ec6os# Ba estructura sintctica de una discilina es elcon=unto de formas en las cuales son esta<lecidas la .erdad o falsedad, la .alidezo in.alidez de al8una afirmaci+n so<re un fen+meno dado#

0l Oltimo, el conocimiento curricular (**), dice 6ulman Due est reresentadoor el a<anico comleto de ro8ramas diseIados ara la enseIanza de temasarticulares Due se encuentra disoni<le en relaci+n con estos ro8ramas, al i8ualDue el con=unto de características Due sir.en tanto como indicaciones comocontraindicaciones ara el uso de currículos articulares o materiales dero8ramas en circunstancias articularesH#

!l "#"

e estos tres tios de conocimiento, el conocimiento pedagógico del contenidoes el Due 6a reci<ido ms atenci+n, tanto en el camo de la in.esti8aci+n, comoen el de la rctica# o<re el *9*, 6ulman nos dice es el conocimiento Due .ams all del tema de la materia er s' y Due lle8a a la dimensi+n del conocimientodel tema de la materia para la enseIanzaH (6ulman, 1J3, # J)# >ay Duediferenciar el *9* del *onocimiento 9eda8+8ico General ara la enseIanza(*9G), el cual es el conocimiento de rinciios 8en'ricos de or8anizaci+n ydirecci+n en el sal+n de clases? el conocimiento de las teorías y m'todos deenseIanza#

0n el *9* incluye, ara los t+icos ms re8ularmente enseIados en el reatemtica del rofesor, lo Due lo 6a<ilita ara resonder a re8untas tales comoLQu' analo8ías, metforas, e=emlos, símiles, demostraciones, simulaciones,

maniulaciones, o similares, son las formas ms efecti.as ara comunicar losentendimientos aroiados o las actitudes de este t+ico a estudiantes conantecedentes articularesMH (6ulman y y7es, 1J35, # J)# e esta manera, en el*9* se incluyen, ara los t+icos ms re8ularmente enseIados en el reatemtica del rofesor, esas analo8ías, metforas, e=emlos, etc#, es decir, todo elesfuerzo Due 6ace el rofesor ara 6acer comrensi<le su tema en articular#

0l *9* tam<i'n incluye un entendimiento de lo Due 6ace fcil o difícil elarendiza=e de t+icos esecíficos las conceciones y reconceciones Due los



estudiantes de diferentes edades y antecedentes traen al arendiza=e de lost+icos y lecciones ms frecuentemente enseIados” # i estas reconcecionesson errores concetuales, como frecuentemente lo son, los rofesores necesitanel conocimiento de las estrate8ias ms ro<a<les de ser fructíferas en lareor8anizaci+n del entendimiento de los arendices, ya Due es imro<a<le Due los

cere<ros de estos arendices se comorten como izarras <lancas#6ulman etiende en 1J3 la noci+n del conocimiento <sico con Due el rofesor de<e contar, incluyendo al menos los si8uientes siete tios de conocimiento

• *onocimiento del contenido temtico de la materia o asi8natura (*A)• *onocimiento eda8+8ico 8eneral (*9G)• *onocimiento curricular (**)• *onocimiento eda8+8ico del contenido (*9*)• *onocimiento de los arendices y sus características• *onocimiento del conteto educati.o• *onocimiento de los fines, ro+sitos y .alores educacionales y sus

<ases filos+ficas e 6ist+ricas

"enciona Geddis (1JJK) Due un rofesor so<resaliente no es consideradosimlemente como un rofesorC sino ms <ien un rofesor de 6istoriaC o unrofesor de DuímicaC o un rofesor de len8uaC# "ientras Due, en cierto sentido,eisten 6a<ilidades 8en'ricas ara enseIar, muc6as de las caacidadeseda8+8icas del rofesor so<resaliente .ersan so<re contenidos esecíficos, esdecir, forman arte del *9*#

*oc6ran, eRuiter y :in8 (1JJK), en un sentido ms amlio, definen el *9* comoel entendimiento inte8rado de las cuatro comonentes Due osee un rofesoreda8o8ía, conocimiento temtico de la materia, características de los estudiantes

y el conteto am<iental del arendiza=e# /dealmente, el *9* se 8enera como unasíntesis del desarrollo simultneo de dic6as cuatro comonentes#

0n este conteto, *6e.allard (1JJ1) mane=a un conceto similar al del *9*, el detransosici+n didctica un contenido de sa<er Due 6a sido desi8nado como unsa<er a enseIar, sufre a artir de entonces un con=unto de transformacionesadatati.as Due .an a 6acerlo ato ara ocuar un lu8ar entre los o<=etos deenseIanza# 0l Stra<a=oS Due transforma un o<=eto del sa<er científico en un o<=etode enseIanza, es denominado la transosici+n didcticaH# 0ste t'rmino es muycomOnmente utilizado en 0saIa (/zDuierdo, anmartí y 0sinet, 1JJJ)#

0n la didctica de las ciencias, el *9* 6a sido usado como un t'rmino ara

descri<ir c+mo los rofesores no.atos arenden oco a oco a interpretar y transformar su contenido temtico del rea en unidades de si8nificadoscomrensi<les ara un 8ruo di.erso de estudiantes (Van riel, Verloo y de Vos,1JJ3)# 0stos autores insisten en Due el *9* fue introducido or 6ulmanar8umentando Due la in.esti8aci+n de la enseIanza y la educaci+n de rofesores6a<ían i8norado re8untas de in.esti8aci+n relati.as al contenido de las leccionesenseIadas# escri<en el *9* como la reuni+n de los si8uientes tres elementoscla.e



• *onocimiento de las conceciones estudiantiles con resecto a un t+ico oun dominio, entendiendo las dificultades esecíficas de arendiza=e en esarea#

• *onocimiento de reresentaciones ara la enseIanza del tema en cuesti+n• *onocimiento de estrate8ias instruccionales Due incororen tales

reresentaciones#e manera similar, Veal y "a:inster (1JJJ) definen el *9* como la 6a<ilidadara traducir el contenido temtico a un 8ruo di.erso de estudiantes usandoestrate8ias y m'todos de instrucci+n y e.aluaci+n mOltiles, tomando en cuentalas limitaciones contetuales, culturales y sociales en el am<iente de arendiza=eH#

arnett y >odson (2$$1) lantean un nue.o t'rmino *onocimiento 9eda8+8icodel *ontetoH en el camino ara entender Du' sa<en los <uenos rofesores, y Du'los diferencia de los no tan <uenos# /ncluyen en 'l cuatro tios de conocimiento,con los si8uientes orcenta=es de cada uno en su in.esti8aci+n de caracterizaci+nde frases emitidas or seis <uenos rofesores de la enseIanza secundaria (uede

o<ser.arse Due la mayor roorci+n de las frases emleadas or los rofesores enlas entre.istas tienen Due .er con el *9*)

*onocimiento acad'mico y de in.esti8aci+n 1J#U*onocimiento 9eda8+8ico del *ontenido %%#&U*onocimiento 9rofesional 21#2U*onocimiento del sal+n de clases 1%#5U

arnett y >odson incluyen, dentro del *onocimiento 9eda8+8ico del *ontenido eluso de

• 0strate8ias ara enseIar ciencia#• 0strate8ias ara e.aluar el arendiza=e de las ciencias#

• Recursos científicos#• Recursos de la comunidad#• 0strate8ias ara inte8rar la ciencia con otros temas#• 0strate8ias ara ersonalizar la educaci+n en ciencias#

!l "#" en el proceso de formación de profesores

"uy ronto desu's de la rimera resentaci+n del conceto del *9* emezarona sur8ir las re8untas como L*ules son los tios de conocimiento Due losrofesores necesitan ara ser efecti.os en sus clasesMH (Tamir, 1J33)# esde esemomento las di.ersas rouestas Due se 6an dado so<re formaci+n de rofesores

tocan, de al8una manera, el *9*#esde 1JJ1, aniel Gil descri<e el erfil del docente ideal como el de unrofesional crítico, reflei.o y caacitado en di.ersas y comle=as reas delconocimiento, ms all del contenido de la materia a enseIar (Gil, 1JJ1? Furi+,1JJ%)# e<e, adicionalmente cuestionar sus creencias y el ensamiento docenteesontneo como rofesor (Furi+, 1JJ&)# A esar de la idealidad de una formaci+ndel docente caracterizado de esta manera, se 6a concluido Due los ro8ramas deformaci+n y actualizaci+n de rofesores necesitan a<rir esacios en los Due las



iezas cla.e del contenido a enseIar sean su=eto del anlisis y discusi+n didcticay eda8+8ica, con centro en el conceto de *9* (TalanDuer, 2$$%)#

*lermont, :ra=ci7, y or7o (1JJK) realizan una eloraci+n de la naturaleza delcrecimiento del *9* Due ocurre a rofesores de ciencias de ni.el medio Dueartician en un taller intensi.o de caacitaci+n so<re enseIanza usando

demostraciones ara dos concetos <sicos en física y Duímica la densidad y laresi+n del aire#

0stos autores encuentran Due el *9* de los rofesores de ciencias uede crecer a tra.'s de talleres intensi.os orientados a desarrollar 6a<ilidades# in em<ar8o,aunDue 6u<o un crecimiento en los reertorios reresentacional y adatacional deestos rofesores, en otros dos asectos del *9* arece 6a<er ocurrido muc6omenos a.ance, esto es, en el conocimiento asociado con la e.aluaci+n crítica delcontenido y con la selecci+n instruccional# 0stos 6allaz8os indican Due el *9* esun sistema de conocimiento comle=o y su8ieren Due sus diferentes comonentesueden mostrar diferentes .elocidades de crecimiento en una acti.idad decaacitaci+n#

Actualmente el *9* est incluido en los 0stndares de esarrollo 9rofesional delos 9rofesores de *iencias de los 0stados nidos (!ational Researc6 *ouncil, 9#52-53, 1JJ5? 0nfield, 1JJJ) y se 6a tomado en ese aís como una 8uía ara lareforma educati.a en los ro8ramas de formaci+n de los rofesores de ciencias#

Veal (1JJ3) realiza un estudio so<re la e.oluci+n del *9* de futuros rofesores deDuímica de secundaria so<re asectos de termodinmica, sometidos a unaeeriencia formati.a consistente de cursos curriculares de ciencia y a unaeeriencia de camo de rctica docente# 0ncuentra <sicamente lo si8uiente

1# Bas futuras rofesoras desarrollan diferentes tios de *9* 8eneral, de

dominio esecífico y de t+ico esecífico, los cuales difieren en sus ro+sitos,usos y alicaciones (Veal, 1JJJ)? la .elocidad y el 8rado de desarrollo de cadauno de estos tios de *9* se encuentra en funci+n de su formaci+n yeeriencia anterior#

2# 0l desarrollo del *9* de t+ico esecífico ocurri+ antes del de dominioesecífico#

K# Bas futuras rofesoras demostraron y desarrollaron un entendimientofundamental de la enseIanza y el arendiza=e de las ciencias Due ser.ir como<ase ara el desarrollo de un *9* de dominio esecífico mayor#

0n los cam<ios Due se 6an suscitado en los Oltimos aIos en los ro8ramas deeducaci+n de rofesores de ciencias, e @on8, :ort6a8en y u<<els (1JJ3)

u<ican como una tendencia comOn imortante, el creciente inter's en losensamientos de los rofesores de ciencias, esecialmente en el conocimiento dela asi8natura y en sus conceciones del arendiza=e# 0stos autores arri<an a lassi8uientes tres cuestiones rominentes en la formaci+n reciente de rofesores en0uroa

• *reciente atenci+n al desarrollo de los (estudiantes) rofesores *A y *9*#• /ncremento del emleo de enfoDues Due utilizan el cam<io concetual#



• /nte8raci+n de cursos de teoría (en la uni.ersidad), rctica de clases (en elsal+n) y el desarrollo de analo8ías entre la educaci+n de rofesores y laeducaci+n estudiantil#

e @on8, A6tee, Good;in, >atzini7ita y :oulaidis (1JJJ), como resultado de unestudio internacional realizado con futuros rofesores de Duímica acerca de sus

conceciones y reocuaciones en la enseIanza de la com<usti+n, concluyen Duea esar de la di.ersidad de currículos nacionales y ro8ramas de educaci+n arala enseIanza, los rofesores en formaci+n de diferentes aíses mantienen encomOn un 8ran nOmero de conceciones y reocuaciones# e esta manerasu8ieren cuatro ideas a se8uir en los cursos de formaci+n del rofesorado deciencias

a) "e=oramiento del conocimiento de los rofesores acerca de lasconceciones roias de los t+icos científicos escolares#

<) "e=oramiento del conocimiento de los rofesores acerca de lasreconceciones Due tienen los estudiantes so<re los t+icos científicos#

c) "e=oramiento del conocimiento de los rofesores acerca de las dificultadeseseradas en la enseIanza de los t+icos científicos#

d) "e=oramiento del conocimiento de los rofesores acerca de los lanes delecci+n alternati.os resecto de los t+icos científicos#

nc6ez-lanco y Valcrcel-9'rez (2$$$) 6an escrito un estudio en el Duemencionan la transformaci+n de un rofesor en formaci+n de la secundaria cuandotoma decisiones so<re el Du' y el c+mo enseIar el t+ico concreto de el mol y losclculos DuímicosH# Allí citan el t'rmino de 6ulman como Wel conocimientodidctico del contenidoX, <asados Duizs en la traducci+n Due 6ace "ellado(1JJ5), or rimera .ez en 0saIa# AunDue didcticaH y eda8o8íaH tienen Due.er am<as con la educaci+n, nos arece Due eda8o8ía tiene un si8nificado ms

amlio (9eda8o8ía uede ser un sin+nimo de ciencia de la educaci+nH)# "ientrasDue didctica tiene un si8nificado ms restrin8ido, Due tiene Due .er s+lo conenseIanzaH (Ba didctica como discilina Due se encar8a del arteH de enseIar)#e cualDuier forma, como el creador del t'rmino lo acuI+ como 9eda8o8ical*ontent :no;led8eH ensamos Due de<emos reser.ar lo eda8+8icoH ara elt'rmino en esaIol, como Wconocimiento eda8+8ico del contenidoX (Ace.edo,2$$%)#

:o<alla et al. (2$$$), en un estudio realizado so<re las conceciones delarendiza=e y enseIanza de la Duímica de futuros rofesores de ni.el suerior,encontraron Due 'stos mantienen tres conceciones cualitati.amente diferentesdel arendiza=e de la Duímica a) como un aumento de conocimiento Duímico de

fuentes creí<les, <) como la resoluci+n de ro<lemas Duímicos y c) como unaconstrucci+n de entendimiento ersonal# Asimismo, 6allan tam<i'n tresconceciones cualitati.amente diferentes de la enseIanza de la Duímica a) comouna transferencia de conocimiento Duímico del rofesor a los alumnos, <) como ellanteamiento de ro<lemas Duímicos ara Due los alumnos los resuel.an y c)como la interacci+n con los alumnos# AOn cuando un rofesor uede tener ms deuna conceci+n del arendiza=e o la enseIanza de la Duímica, 6ay una Duedomina su ersecti.a# Bos autores encontraron Due la mayoría de los futuros



rofesores mantienen conceciones reroducti.as, ms Due constructi.as, delarendiza=e de la Duímica, así como Due sus conceciones de la enseIanza sonfacilitadoras del arendiza=e reroducti.o#

Van riel, de @on8 y Verloo (2$$2) descri<en el enriDuecimiento del *9* de 12rofesores en formaci+n con relaci+n al tema de la relaci+n macro-microC en la

enseIanza de la Duímica, durante el rimer semestre de su aIo formati.o comoos8raduados# 0.alOan su conocimiento de la materia, su eeriencia docente conresecto a t+icos esecíficos, el conocimiento de las conceciones y lasdificultades de arendiza=e estudiantil, y su articiaci+n en talleres de tra<a=oesecíficos#

e @on8, Veal y .an riel (2$$2) analizan en una secci+n los cursos aradesarrollar el conocimiento <sico de los rofesores de Duímica, sea a tra.'s detalleres de tra<a=o intensi.os so<re demostraciones Duímicas o so<re maasconcetuales, cursos inte8rados y eeriencias docentes durante su formaci+n#0stos autores onen 'nfasis en las <ondades Due tienen los cursos Due inte8ranacti.idades de taller con la rctica docente# !os 6a<lan de un curso diseIadodesde una ersecti.a constructi.ista del arendiza=e Due considera las si8uientescinco etaas

• iscutir eeriencias anteriores como arendices o como rofesores enformaci+n so<re un t+ico determinado, ara 6acer elícito elconocimiento (am<os el *A y el *9*) Due tienen los articiantes so<re eltema#

• *onstruir a artir de este conocimiento <ase eistente, tanto desde unaersecti.a del conocimiento de la materia como del eda8+8ico, or e=emlo, mediante la discusi+n de artículos de la literatura de in.esti8aci+neducati.a acerca de la enseIanza y el arendiza=e del tema#

• 0resar las intenciones de la enseIanza resentes en caítulos de li<rosde teto aroiados y rearar lanes de lecciones ara enseIar el t+ico#

• 0nseIar este t+ico en articular a estudiantes dentro del conteto escolar#• Refleionar so<re el conocimiento <ase mediante la discusi+n de informes

indi.iduales alrededor de las lecciones imartidas#

Veal (2$$%) 6a elorado las creencias en la enseIanza de futuros rofesores deDuímica y su relaci+n con el *9*, y c+mo los conocimientos de los rofesores enformaci+n se .an desarrollando# 9ara ello utiliza una .ariaci+n del m'todo llamadomicro8en'ticoH en el cual se emlean .iIetas como una estrate8ia de inter.enci+nmoderada, diseIada ara facilitar la inda8aci+n (Veal, 2$$2)# us resultados

indican Due los comonentes de *9* o<ser.ados en este estudio, sedesarrollaron a diferentes .elocidades en cada uno de los articiantes, de<ido asus eeriencias re.ias Due formaron sus creencias# 0l desarrollo delconocimiento y creencias de los rofesores fue sin'r8ico y <asado ms so<re laeeriencia en el sal+n de clase y menos a tra.'s de los m'todos tradicionales(seminarios, clases, literatura)#

Vicente TalanDuer (2$$%) dice Due 6asta la aarici+n del conceto de *9* 6emosdado <andazos en el roceso de formaci+n de rofesores#



/nsiste en Due transformar el conocimiento discilinario en formas Due resultensi8nificati.as ara los estudiantes reDuiere Due el docente osea el *9* suficienteara Due

1# /dentifiDue las ideas, concetos y re8untas centrales asociados con un tema#2# Reconozca las ro<a<les dificultades concetuales#

K# /dentifiDue re8untas, ro<lemas o acti.idades Due o<li8uen al estudiante areconocer y cuestionar sus ideas re.ias#

%# eleccione eerimentos, ro<lemas o royectos Due ermitan Due losestudiantes eloren concetos centrales#

&# *onstruya elicaciones, analo8ías o metforas Due faciliten la comrensi+nde concetos a<stractos#

5# iseIe acti.idades de e.aluaci+n Due ermitan la alicaci+n de lo arendido enla resoluci+n de ro<lemas en contetos realistas y .ariados#H

Recientemente e @on8 y Van riel (2$$%) 6an in.esti8ado cules serían loselementos formati.os ms reciados ara acrecentar el *9* de estudiantes-rofesores# e a<ocan al tema de la relaci+n macro-micro en la educaci+n Duímicay a se8uir el desarrollo de dificultades de enseIanza y de dificultades dearendiza=e# Ble8an a la conclusi+n de lo imortante Due resulta la incororaci+nde la rctica docente en el roceso formati.o, unido a la discusi+n de artículos dein.esti8aci+n educati.a en talleres de tra<a=o, or e=emlo so<re los temas deconceciones alternati.as de los estudiantes y modos de razonamiento endominios esecíficos#

*on relaci+n al crecimiento del *9* so<re enseIanza eerimental, >ofstein yBunetta (2$$%) auntan Due acrecentar en los rofesores de ciencias elconocimiento del contenido y su conocimiento eda8+8ico del contenido (Gess-!e;some, 1JJJ? 6ulman, 1J35) uede ayudar a Due 'stos desarrollen ms altos

ni.eles de conocimiento, 6a<ilidades y confianza ara construir am<ientes dearendiza=e efecti.os, lo Due incluye eeriencias científicas de la<oratorio mssustanti.as y si8nificati.as# 0n esta era de eansi+n eonencial delconocimiento de ciencia y eda8o8ía, tal desarrollo de<ería ser un rocesocontinuo a lo lar8o de la .ida rofesional de un rofesor# Ba literatura 6a su8eridoDue las inconsistencias entre los o<=eti.os del rofesor y las limitaciones de sus6a<ilidades, en este caso en el la<oratorio escolar, de<en diri8irsecuidadosamente en ro8ramas de desarrollo rofesional de lar8o lazo diseIadosara desarrollar el entendimiento, conocimiento y 6a<ilidades de los rofesoresH#

0n los Oltimos aIos, TalanDuer (2$$&) se 6a dedicado al desarrollo y laimlementaci+n de acti.idades diseIadas ara el desarrollo del *9* de

rofesores de Duímica en formaci+n# na de las tareas Due 'l 6a desarrollado araeste fin, la 6a denominado na Ta<la 9eri+dica en un ni.erso 9araleloH y es unaacti.idad <asada en el descu<rimiento Due, de acuerdo a los resultados de susestudios, ayuda a los rofesores en formaci+n a inte8rar ideas centrales Duere.iamente 6an mantenido como iezas aisladas de informaci+n? los 6aceconscientes de las muc6as dificultades Due los estudiantes ueden enfrentar cuando estn tratando de entender concetos Duímicos fundamentales? reconocer las dificultades Due ellos eerimentaron al analizar fuentes mOltiles de datos,



determinar la informaci+n rele.ante e identificar las ideas centrales o m'todosara ayudarlos a resol.er un ro<lema dado#

0n esta tarea se roone un e=ercicio de anlisis de un con=unto de roiedadesde los elementos de un uni.erso aralelo, ara intentar Due desem<oDuen en laconstrucci+n del dia8rama eri+dico de esos elementos# e trata de un

eerimento sumamente creati.o en el Due los estudiantes-rofesores lo8ranre.isar el entendimiento <sico de concetos tales como masa at+mica relati.a,mol, eriodicidad, estado de oidaci+n y comosici+n Duímica#

!o ca<e duda Due la creaci+n del conceto *9* 6a dado un .uelco en lametodolo8ía de los ro8ramas formati.os de los rofesores de ciencias# VicenteTalanDuer et al. (2$$K), or e=emlo, 6an tra<a=ado .i8orosamente en lani.ersidad de Arizona ara oner al unto el ro8rama de formaci+n derofesores# >an incororado un curso de K cr'ditos con el nom<re de "'todos de0nseIanza del *ontenidoH Due .ersa recisamente so<re el *9* esecífico delrea de concentraci+n del futuro rofesor (<iolo8ía, Duímica, física o ciencias de latierra)# Así, oco a oco, el *9* emieza a ser la manera de identificar .aria<lesDue determinan la formaci+n de un <uen docente, aunDue falta muc6o or estudiar toda.ía ara resol.er las tensiones 8eneradas or la <OsDueda de <alance entreconocimiento discilinario y conocimiento eda8+8ico, y entre conocimientoste+ricos y rctica en el aulaH (TalanDuer, 2$$%)#

$"ómo capturar el "#" de los profesores%

0s claro Due reconocer y articular el *9* es un roceso comle=o y difícil# >aymuc6as razones ara ello, entre otras Due el *9* (ater and Bederman, 1JJJ?Bou86ran et al , 2$$1<? Garritz et al., 2$$&)

• !o est asociado con la imartici+n de una determinada lecci+n# Bas

acti.idades de la <uena docencia ueden contri<uir al *9*, ero or lo8eneral no son e=emlos elícitos del *9* or sí mismos# 9or e=emlo, alintentar estudiar el conocimiento del rofesor so<re sus me=ores e=emlosCno odemos limitarnos eclusi.amente a datos o<ser.acionales de suclase, ya Due el rofesor se8uramente usar en un cierto eisodio s+loal8unos ocos de su acumulado con=unto de e=emlos#

• 0s una noci+n comle=a Due resulta ser reconoci<le s+lo so<re un eriodolar8o de tiemo, al menos el tiemo reDuerido ara comletar una unidadcomleta de tra<a=o# AunDue en muc6as ocasiones el rofesor no utilicetoda su <ateríaC con un 8ruo dado de estudiantes#

• 0s mantenido y conser.ado inconscientemente or el rofesor# e trataarcialmente de una construcci+n interna Due es tcita y, or lo tanto, difícilde reconocer y eresar or los roios rofesores# /n.olucra, entre otrascuestiones, el conocimiento de las dificultades esecíficas de arendiza=ede los estudiantes con al8On t+ico, cuesti+n Due no resulta comOnescuc6ar de .i.a .oz de los rofesores#

Grossman (1JJ$) identifica cuatro fuentes a artir de las cuales el *9* se 8eneray desarrolla



• Ba o<ser.aci+n de las clases, tanto en la etaa de estudiante como en la derofesor-estudiante?

• Ba formaci+n discilinaria?• Bos cursos esecíficos durante la formaci+n como rofesor y• Ba eeriencia de enseIanza en el sal+n de clases#

:a8an (1JJ$) titula su artículo como "aneras de e.aluar la *o8nici+n de los9rofesores /nferencias *oncernientes al rinciio de Ricitos de NroH# e refiere laautora a Due al8unos concetos arecen ser demasiado eDueIos (esecíficos)ara una alicaci+n razona<le y otros arecen ser ms 8randes (.a8os, 8eneraleso am<i8uos) ara ser traducidos en t'rminos concretos# 0n articular, toma elconceto de Wco8nici+n de los rofesoresX como uno Due ara al8unos esdemasiado estrec6o, al considerar Due la noci+n de Due la cometencia de unrofesor emer8e de la in.esti8aci+n roceso-roducto de los aIos setenta, esdecir, enteramente en t'rminos de una lista de la.andería de o<=eti.os decomortamientoCH, mientras Due ara otros, Due definen la <uena enseIanza ent'rminos de la co8nici+n su<yacente, resulta ser un t'rmino demasiado 8rande#:a8an encuentra di.ersas maneras <a=o las cuales la in.esti8aci+n so<re laco8nici+n de los rofesores resulta ser demasiado .a8a o am<i8ua como araromo.er su utilizaci+n# +lo tiene sentido 6a<lar de <uena docencia, nos dice,cuando eiste una W.alidez ecol+8icaX, es decir, cuando dic6a docencia se mideen t'rminos de lo Due afecta la .ida en el sal+n de clase# 9roone :a8an Due elactuar de los rofesores se mida ms con el imacto so<re los estudiantes, enlu8ar de a tra.'s de su comortamiento en una 6erramienta o tarea articular#

!os falta muc6o ara lle.ar a la rctica la recomendaci+n de :a8an so<re lae.aluaci+n de la <uena docencia#

Bas dificultades ara conocer el *9* de los rofesores 6an sido eresadas or

ater y Bederman (1JJJ)# 0stos autores nos citan como fuentes ara etraer el*9* las si8uientes

• 9rue<as de liz y ael• N<ser.aci+n de las clases• 0la<oraci+n de maas concetuales• Reresentaciones ict+ricas, a menudo denominadas .iIetasH (Veal, 2$$2)• 0ntre.istas• 0.aluaciones multim'todo

"s recientemente, Bou86ran, "ul6all y erry (2$$%) nos resentan dos

6erramientas ara recoilar el *9*• *oRe (*ontent Reresentation)• 9a9-eRs (9rofessional and 9eda8o8ical eerience Reertoires)

9ara o<tener la Reresentaci+n del *ontenido (*oRe) emiezan or etraer delrofesor las ideas o concetos centrales de su eosici+n del tema, y ara cadaidea central le re8untan

A# LQu' intentas Due los estudiantes arendan alrededor de esta ideaM



# L9or Du' es imortante ara los estudiantes arender esta ideaM*# LQu' ms sa<es so<re esta ideaM (Bo Due tO no .as a enseIar or

a6ora a los estudiantes)## L*ules son las dificultades y limitaciones conectadas a la enseIanza

de esta ideaM

0# LQu' conocimiento acerca del ensamiento de los estudiantes influyeen tu enseIanza de esta ideaMF# L*ules otros factores influyen en la enseIanza de esta ideaMG# LQu' rocedimientos emleas ara Due los alumnos se comrometan

con la ideaM># LQu' maneras esecíficas utilizas ara e.aluar el entendimiento o

confusi+n de los alumnos so<re la ideaM

Bos Reertorios de 0eriencia 9rofesional y 9eda8+8ica (9a9-eRs), or su arte,son elicaciones narrati.as del *9* de un rofesor ara una ieza articular decontenido científico# *ada 9a9-eR desemacaH el ensamiento del rofesor alrededor de un elemento del *9* de ese contenido y est <asado en

o<ser.aciones de clase y comentarios 6ec6os or el rofesor durante lasentre.istas en las cuales se desarrolla el *oRe (Bou86ran, et al., 2$$1<? "ul6all,erry y Bou86ran, 2$$K)#

e intenta Due los 9a9-eRs reresenten el razonamiento del rofesor, o sea, elensamiento y acciones de un rofesor de ciencia eitoso al enseIar un asectoesecífico del contenido científico# Ba funci+n de la narrati.a es ela<orar yadentrarse en los elementos interacti.os del *9* del rofesor, de forma Due seasi8nificati.a y accesi<le al lector, y Due ueda ser Otil ara fomentar la reflei+nacerca del *9* <a=o consideraci+n#

Bos 9a9-ers o in.entarios, ofrecen una forma de caturar la naturaleza 6olística y

la comle=idad del *9*# Tienen la caacidad de eresar un todo narrati.oH yfuncionan ara elicar en un teto lo Due un rofesor toma como accionesrimordiales al dar su clase#

9or su arte, Veal (2$$2) 6a usado .iIetas ara estudiar las creencias y elconocimiento de los rofesores# na .iIeta es una ima8en o descrici+n de unasituaci+n Due uede o no tener un escenario ro<lemtico# Bas .iIetasdesarrolladas or Veal, incluyen asectos tanto de contenido eda8+8ico como deconocimientos, tales como mane=o en el sal+n de clase, arendiza=e delestudiante, estilos y m'todos de enseIanza, contenido científico correcto eincorrecto y cuestiones multiculturales#

!L "#" de &u'mica

Resecto al *9* en la enseIanza de la Duímica se 6an encontrado relati.amenteocos estudios, dentro de los Due odemos mencionar los si8uientes

a) Geddis, Nnslo;, eynon y Nesc6 (1JJK) resentan un rimer e=emlo acercade c+mo los rofesores ms efecti.os lo8ran transformar el contenido de lamateria en formas Due sean ms accesi<les ara sus estudiantes#



0miezan con el relato de una estudiante de rofesorado, :aren, Due lo Onico Duealcanza es a entender el conceto a enseIar y reroduce su conocimiento en laclase con los alumnos de 11Y 8rado, lo cual le toma muc6o ms tiemo Due elesecificado en el currículo#

*ulminan con la eeriencia de Alan, otro rofesor-alumno, Due es muy <ien

orientado or su rofesor cooerante, "ar.in, Duien idea una forma de Due losalumnos entiendan concetualmente la masa relati.a romedio de los is+toosnaturales de un elemento, 8racias a una ta<la, en la cual los alumnos .ancalculando la masa romedio de muestras de car<ono con un nOmero .aria<le detomos de 12*, con una masa eacta de 12 uma, y de 1K*, con una masaeactamente de 1K uma#

0=emlo !Omero de tomos "asa at+mica romedio (uma)

*ar<ono-12 *ar<ono-1K

A 1 1 12#&

2 1 12#KK* K 1 12#2&

% 1 12#2

0 & 1 12#1

F 5 1 12#1%

G 1 12#12

*ar<ono como ocurre naturalmente 12#$1

"ar.in ide a los estudiantes calcular las masas romedio de la Oltima columnain.olucrando los dos tomos resentes en la rimera fila, lue8o los tres tomos dela se8unda fila, etc# P les re8unta L*ul is+too es ms a<undante en elcar<ono naturalM LQu' tanto es ms a<undanteMH 9ara lue8o 6acer la re8untams difícil 0n el car<ono como ocurre naturalmente, L*ul es el orcenta=e dea<undancia de 12*M L*ul es el de 1K*MH#

Queda claro Due "ar.in est ms enfocado a un arendiza=e conceptual Due auno procedimental # Así, los <uenos rofesores ueden ayudar a sus alumnos aentender, a tra.'s de e=emlos Due son menos comle=os, ms concretos y mscercanos a la forma de ensar de todos los días#

Geddis et al concluyen su artículo mencionando Due son cuatro las cate8orías enlas Due =ue8a el conocimiento eda8+8ico del contenido ara transformar elconocimiento acad'mico en formas accesi<les ara los estudiantes

1# 0l conocimiento de las conceciones alternati.as de los alumnos#2# 0strate8ias de enseIanza efecti.as Due toman en consideraci+n ese

conocimiento#K# Reresentaciones alternati.as del t+ico a enseIar#



%# Bo so<resaliente en el currículo de los temas de la asi8natura#

0n un se8undo artículo el rimer autor aro.ec6a este mismo orden araresentar el t+ico de corriente el'ctricaC, siemre emezando con lasconceciones alternati.as de los alumnos y construyendo a artir de ellas lasestrate8ias ms aroiadas ara el arendiza=e (Geddis, 1JJK)#

<) nos autores ya citados en relaci+n con la formaci+n de rofesores (*lermont,or7o y :ra=ci7, 1JJ%), eaminan el *9* de rofesores de Duímica, tanto coneeriencia como rinciiantes, Due usan como estrate8ia la enseIanza or demostraciones, ya Due 'sta se considera un comonente imortante delreertorio eda8+8ico de los rofesores de ciencias y es un rea Due no est <iendesarrollada#

Bos 6allaz8os su8ieren Due los rofesores con eeriencia, comarados con losno.atos, oseen un me=or reertorio adatacional y reresentacional ara laenseIanza de concetos fundamentales en Duímica# Tam<i'n arecen ser msconocedores de la comle=idad de las demostraciones Duímicas, c+mo dic6a

comle=idad uede interferir con el arendiza=e y c+mo las demostracionesDuímicas ms simles ueden romo.er me=or el arendiza=e de concetos#

c) T6iele y Trea8ust (1JJ%) instan a desarrollar reertorios docentes de analo8íasara cada tema de la Duímica, aunDue reconocen Due no s+lo es necesario Duelos rofesores cuenten con ese reertorio, sino tam<i'n de<erían contar con unmodelo de enseIanza Due 8uíe el uso de esas analo8ías# 0se modelo, ara laenseIanza con analo8ías, de<ería incluir un momento ara esta<lecer lassimilitudes y no similitudes entre anlo8o y o<=eti.o#

d) Van riel, Verloo y de Vos (1JJ3) realizan un estudio emírico enfocado al*9* de un t+ico esecífico, el eDuili<rio Duímico? donde adems incluyen una

re.isi+n de la literatura so<re el *9* de los rofesores con resecto a laenseIanza en 8eneral y en el dominio de la educaci+n en ciencias# 0ncuentranDue las estrate8ias de enseIanza identificadas en el estudio no son Otiles en unsentido uni.ersal, sino se refieren eclusi.amente al t+ico in.olucrado? aOn ms,como los rofesores enseIan t+icos esecíficos, estas estrate8ias adicionan unelemento Onico y .alioso al conocimiento <sico educacional#

e) a;7ins y utler (2$$1) analizan el *9* de estudiantes del rofesorado deciencias del se8undo aIo uni.ersitario resecto al conceto de mol# 0ncuentranDue las estrate8ias emleadas or ellos ara la enseIanza tienen marcadainfluencia de los li<ros de teto de Duímica, en los cuales no siemre se mane=anlos concetos como los mane=an los científicos (no usan, or e=emlo, el t'rmino

cantidad de sustanciaH)# Asimismo, 6allan Due un entendimiento claro delconceto no necesariamente imlica Due se usen las estrate8ias ms adecuadasara la resoluci+n de ro<lemas relati.os a la roorci+n entre masa y moles#

o<re este mismo tema de los clculos Duímicos y el conceto de mol resentanresultados nc6ez-lanco y Valcrcel-9'rez (2$$$)# icen Due la dificultad deenseIar este tema es Due el mol es un conceto oco claro y a<stracto, elnOmero de A.o8adro es difícil de ima8inar or su ma8nitud, los clculos DuímicosreDuieren el conceto de roorcionalidadH# /ndican, finalmente, Due los rofesores



se enfrentan con ro<lemas no s' lantear eeriencias concretas ara estoscontenidos? no s' acti.idades rcticas ara introducir el tema, o ara Due losalumnos uedan deducir a artir de ellas los concetos, como me 6a<ría 8ustadoH#

f) e @on8, Veal y Van riel (2$$2) realizan una recoilaci+n de los estudioslle.ados a ca<o con un enfoDue so<re el conocimiento <sico de los rofesores de

Duímica, centrndose so<re el *A y el *9*, esto es, los dos tios de conocimientoDue estn determinados or la naturaleza del t+ico esecífico enseIado#0stos autores resumen la .ariedad de asectos del *9* de los rofesores deDuímica de la si8uiente manera1# Bos rofesores de Duímica con insuficiente *9* de t+icos esecíficos

ueden, en ocasiones, realizar demostraciones de t+icos esecíficos Dueueden reforzar las conceciones alternati.as de los estudiantes#

2# n ecelente *A, el conocimiento de c+mo arenden los estudiantes y elconocimiento de reresentaciones alternati.as, son reDuisitos ara la selecci+ny uso de elicaciones anal+8icas aroiadas y efecti.as#

K# Ba selecci+n, or arte de los rofesores de Duímica, de una estrate8ia ara la

enseIanza de clculos esteDuiom'tricos con frecuencia no es muy adecuadadesde la ersecti.a del arendiza=e del estudiante#

8) n tra<a=o so<re este tema en el <ac6illerato es el de Trea8ust, *6ittle<orou86y "amiala (2$$K), en el Due analizan, con e=emlos, los & tios de elicacionesDue emlean los rofesores durante sus clases introductorias de fisicoDuímica yde Duímica or8nica, acerca de los tres ni.eles de reresentaci+n usados en laDuímica, el macrosc+ico, el su<microsc+ico y el sim<+lico1# Anal+8icas (n fen+meno o eeriencia familiar se emlea ara elicar al8o

oco familiar)#2# Antroom+rficas (A un fen+meno se le dan características 6umanas ara

6acerlo ms familiar)#K# Relacionales (na elicaci+n Due es rele.ante dada las eeriencias

ersonales de los arendices)#%# asadas en ro<lemas (na elicaci+n demostrada a tra.'s de la resoluci+n

de al8On ro<lema)#&# asadas en modelos (tilizar un modelo científico ara elicar un fen+meno)#

6) >ofstein et al (2$$K, 2$$%) nos resentan el desarrollo de lideraz8o entre losrofesores de Duímica en /srael a consecuencia de la imlantaci+n de nue.oscontenidos y de estndares eda8+8icos en la educaci+n científica en ese aís#Bas características de lideraz8o Due asumen en su tra<a=o tienen Due .er conmoti.aci+n, autoconfianza, creati.idad, inte8ridad, resonsa<ilidad y carisma,

lo8radas or el desarrollo personal , el desarrollo profesional y la dimensi+n social de los rofesores# 0n los asectos rofesionales descri<en tanto el desarrollo del*A como del *9*, a lo cual se dedican durante todo el rimer aIo del ro8ramade lideraz8o# edicaremos un ar de rrafos a descri<ir las líneas 8enerales dea<orda=e de los asectos de contenidos (K$U del tiemo), *9* (%&U) ycaacidades de lideraz8o (2&U) en los cursos de desarrollo de lideraz8o#

0n aIos recientes el curriculum de Duímica 6a cam<iado dramticamente, desdeun foco en la estructura de la discilina 6acia un enfoDue multidimensional# 0n



.ista de ello, la Duímica de<e ser enseIada con 'nfasis en su rele.ancia en la .idadiaria y su ael en la industria, la tecnolo8ía y la sociedad# e esta manera elfuturo desarrollo de la enseIanza y arendiza=e de la Duímica de<e incluir lassi8uientes dimensiones la estructura concetual de la Duímica, el roceso de laDuímica, las manifestaciones tecnol+8icas de la Duímica, la Duímica como un

t+ico ersonalmente rele.anteC, los asectos culturales de la Duímica y,finalmente, las imlicaciones sociales de la Duímica#

Ba enseIanza de la Duímica de<e fundamentarse en Due es una discilina <asadaen la inda8aci+n, en la cual los ro<lemas de<en resol.erse tanto en clase comoen el la<oratorio emleando m'todos y acti.idades de inda8aci+n# /nsisten enincluir t+icos de las fronteras de la DuímicaC, tales como radiacti.idad yradiaci+nC, la Duímica de la nutrici+nC, ciencia de materialesC, semiconductoresC yDuímica del cere<roC#

i) Recientemente, ucat (2$$%) con.oca a rofesores, Duímicos e in.esti8adoresen educaci+n Duímica a tra<a=ar =untos ara inte8rar los 6allaz8os eda8+8icos,Duímicos y de in.esti8aci+n educati.a y crear una colecci+n de *9* sistematizadoy documentado# !os da una serie de e=emlos de *9* en la enseIanza de laDuímica ara la enseIanza de ley de acci+n de masas, de los sím<olos y ellen8ua=e Duímicos, de la sustituci+n nucleofílica y las reacciones de eliminaci+n,de la simetría molecular, la enantiomería, y otros temas# ostiene Due eistenmiles de discusiones y conse=os so<re la enseIanza de los distintos temas, erono 6ay una colecci+n sistemtica <asada en la in.esti8aci+n y anlisis de asectosarticulares de una temtica, acomaIada or la e.aluaci+n en el aula#

=) esu's de los tra<a=os de *lermont, or7o y :ra=ci7 so<re el *9* o<tenido contalleres de tra<a=o so<re demostraciones, 6ay tres tra<a=os recientes Due eloranestos asectos ara la enseIanza rctica (>ofstein y Bunetta, 2$$%? >ofstein,

2$$%? ond-Ro<inson, 2$$&), con lo cual 6a .uelto a onerse en el candelero estetema# 9or e=emlo, este Oltimo tra<a=o 6a<la de conocimiento eda8+8ico Duímico(*9Q) ya Due el contenido elorado es de Duímica eerimental# "edianteanlisis de factores lle8a a concluir Due eisten dos factores en las resuestas delos estudiantes de licenciatura con relaci+n a la la<or restada or sus asistentesde enseIanza (Due son estudiantes de 8rado), uno de ellos tiene Due .er con el*9Q y el otro con su la<or 8eneral como mentores# *on relaci+n al rimero lo8raclasificar tres intensidades de *9Q, las cuales se e=emlifican en la ta<la 1#

Tabla . Intensidades del "onocimiento #edagógico u'mico en la ense*an+a e,perimental-segn /ond0Robinson (1223).

Forma del *9Q *onocimiento reDuerido 0=emlos

*9Q-1 *onocimiento rocedimental8eneral? t'cnicas esecíficas?rocedimientos? clculos yconocimiento so<re se8uridaden cada in.esti8aci+n della<oratorio#

"odela y refuerza medidas dese8uridad? demuestra t'cnicas?ataca ro<lemas en ella<oratorio? roorciona 8uía alos alumnos#

*9Q-2 *omrensi+n de los t+icos y *orrelaciona los 6ec6os



los concetos de Duímica,ara transformarlos ara Due6a8an sentido en los alumnos#

macrosc+icos con los rocesosdel su<microsc+ico? esco8ee=emlos sa<iamente? li8asím<olos Duímicos con .aria<lesmatemticas y rocesos en el

micromundo#*9Q-K *onocimiento flei<le ara

ro<ar y 8uiar el razonamientoestudiantil, así comoconfianza en susconocimientos y su ael aradiri8ir el am<iente dearendiza=e#

sa estrate8ias de re8untasara ro<ar el razonamientoconcetual? roorciona una8uía directa ocasional? diri8e alos alumnos a tra<a=ar a tra.'sde re8untas o ro<lemasrocedimentales#

na conclusi+n 8eneral de todos estos artículos es Due ara contri<uir a sucomrensi+n ca<al es necesario realizar estudios so<re el *9* en t+icosesecíficos# *omo e @on8, Veal y Van riel (2$$2) 6an auntado, no se conocemuc6o acerca de la <ase de conocimientos de los rofesores de Duímica conresecto a temas como los de la <ioDuímica, la tecnolo8ía Duímica y la cin'ticaH#

>acen falta ms estudios so<re el conocimiento <sico con Due cuentan losrofesores de Duímica de nuestros aíses y es muy imortante conocer esteasecto ara me=orar el roceso educati.o de la Duímica# 0sta es la raz+n de lasi8uiente secci+n de este tra<a=o, en la Due nos a<ocamos a des8losar el *9*resente en .arios royectos curriculares de rele.ancia so<re el tema de laestructura coruscular de la materia (!uss<aum, 1J3&? *B/, 1J3? "A", 1J33?"artínez Torre8rosa et al , 1JJ? G+mez *reso et al , 2$$%) y desu's a relatar

c+mo caturamos el *9* de una decena de rofesores del <ac6illerato meicanoresecto a este mismo tema y a comentar al8unos de nuestros resultados (Garritzet al., 2$$&)#

La estructura corpuscular de la materia. Algunos proyectos de abolengo.

Joseph Nussbaum

0ste in.esti8ador israelí 6izo un tra<a=o ionero con # !o.ic7 so<re lasconceciones alternati.as acerca de la estructura de la materia (en articular delos 8ases) de los estudiantes de la secundaria (.er un resumen de las

conceciones alternati.as so<re este tema en >ierrezuelo y "ontero (1J33)?Trinidad-Velasco y Garritz, 2$$K))# !o.ic7 y !uss<aum (1J3) se rousieronconocer la estructura de las reresentaciones de los alumnos israelitas (1K-1%aIos), ara lo cual usaron un m'todo de entre.ista, la cual incluy+ re8untasso<re tres fen+menos diferentes Due in.olucra<an a la fase 8aseosa y eldesarrollo de oc6o tareas# >allan en una cierta roorci+n de los alumnosencuestados, entre otros asectos, Due sienten Due el aire no se asienta en elfondo de un reciiente de<ido a su 8ra.edad esecífica <a=a? asecto Due .a de



acuerdo con una conceci+n continua de la materia# 0n otro tra<a=o, !o.ic7 y!uss<aum (1J31) dicen Due si <ien los estudiantes lle8an a decir Due el aire est6ec6o de artículas in.isi<les, ellos no 6an a<andonado realmente su conceci+ncontinua de la materia# *uando se les ide, or e=emlo, di<u=ar una ima8encomletaC de la estructura interna del aire, ro<a<lemente ellos llenan los esacios

entre las artículas 6asta Due lle8a a ser una ima8en continua de untos#!uss<aum y !o.ic7 (1J32) roonen, a artir de sus 6allaz8os, Due el cam<ioconcetual uede alcanzarse al retar las conceciones estudiantiles mediante elconflicto co8niti.o#

AIos ms tarde, !uss<aum (1J3&) nos resenta en un famoso li<ro editado entreotros or Rosalind ri.er, las fi8uras de las ilustraciones 1 y 2, en donde encuentraclaramente reresentaciones continuas de la materia (arte a de la ilustraci+n 2) yreresentaciones discretas (arte < de la ilustraci+n 2) seleccionadas or losalumnos#

/lustraci+n 1# Aarato ara etraer aire de un frasco# Ba rimera fi8ura es la acci+n antes de etraer el aire y la se8unda una .ez etraído el mismo# Tarea 1# u+n Due disones de unas gafas

mágicas con las Due uedes .er el aire Due est en el interior del frasco# i<u=a c+mo lo .eríasantes y desu's de utilizar la <om<a de .acío ara etraer al8o de aire#H

/lustraci+n 2# 98inas de dia8ramas ara la Tarea 2 ADuí tienes al8unos esDuemas de antes ydesu'sC di<u=ados or alumnos de otra escuela cuando contemlaron el mismo fen+meno# LQu'di<u=o crees Due reresenta me=or el aire del interior del frasco antes y desu's de la etracci+nM

0sta es una de las rimeras .eces Due se ide a los alumnos Due ima8inenC c+mo



est constituida la materia en su interior, con el uso de unos lentes mágicos# 0staestrate8ia se 6a<ría de 8eneralizar osteriormente como arte del *9* de losrofesores (.er e=emlos en *B/, 1J3? "A", 1J33)# :ind (2$$%) nos cita, or e=emlo, como su8erencias ara me=orar la comrensi+n de los alumnos,introducir la idea de un atomoscoioC o la idea Due ellos tienen de lentes

molecularesC con los Due se udieran .erC los tomosH#0n su tercera tarea, !uss<aum ide entonces a los alumnos elicar Du' 6ayentre los untos de los di<u=os, con lo Due encuentra or rimera .ez lo difícil Duees Due los estudiantes conci<an el .acío entre las artículas# 9ocos aIos desu's,Blorens (1J33) .uel.e a encontrar en 0saIa Due s+lo 22#1U de los alumnosresonden adecuadamente a la re8unta de Du' 6ay entre las mol'culas (.er eldia8rama 1)#

ia8rama 1# /tem K de Blorens (1J33)# 9ro<a<lemente 6a<rs oído decir Due la materia estformada or eDueIas artículas tales como los tomos y las mol'culas# i reresentamos todaslas artículas de los distintos 8ases Due comonen una eDueIa muestra de aire, así

Z[ #

\ Z[ # # \ \ # # \ #

Z[ # # \ \ \ # \ # Z[# \ # \ # Z[

LQu' crees Due 6ay entre estas artículasM

a) "s aire 22#5 U<) Ntros 8ases K%#3 Uc) !ada 22#1U

d) na sustancia muy li8era Due lo rellena todo 1K#% Ue) !o lo s'# 5#%U

!uss<aum concluye con al8o Due de<e formar arte del *9* de todos losrofesores, Due los asectos de la teoría de artículas ms difícilmenteasimila<les or los alumnos son los ms disonantes con sus concecionesantecedentes de la naturaleza de la materia# 0stos asectos son el esacio .acío(el conceto de .acío), el mo.imiento intrínseco (cin'tica de artículas) y lainteracci+n entre artículas (transformaci+n Duímica).H

Proyecto ‘Children’s Learning in Science’ (CLIS)

0n este royecto se resenta una secuencia llamada constructi.ista or uit(1JJJ) rouesta ara la enseIanza de la teoría coruscular de la materia yresentada formalmente como in.esti8aci+n aIos ms tarde or ri.er y cott(1JJ5)#

>e;son y eet6 (1JJ&), 6an rouesto Due toda secuencia de enseIanza con lassi8uientes etaas uede considerarse como una Due <usca el cam<io concetualdentro de una conceci+n constructi.ista



a) Bas ideas de los alumnos de<en ser una arte explícita del de<ate en el aula#e trata de Due los alumnos sean conscientes de sus roias ideas y de las ideasde los dems# Adems, a diferencia de los enfoDues tradicionales, las oinionesde los alumnos de<erían considerarse al mismo ni.el Due las del rofesor# Bosalumnos 6an de darse cuenta de Due las ideas tienen autoridad or su oder

elicati.o, no or la fuente de donde roceden#b) 0l estatus de las ideas tiene Due ser discutido y ne8ociado# *omo unaconsecuencia de la rimera condici+n, una .ez Due todas las ideas 6an sidoro.ocadas, los alumnos de<en decidir acerca del estatus de sus roiasoiniones y de las oiniones de los dems# 0n esta elecci+n inter.ienen, ademsde la roia ecolo8ía concetual, sus criterios eistemol+8icos acerca delconocimiento científico y acerca de Du' constituye una elicaci+n aceta<le#

c) Ba justificación de las ideas de<e ser un comonente elícito del lan deestudios# Que los alumnos consideren Due las nue.as conceciones sonlausi<les y Otiles uede deender de .arios factores Due las nue.asconceciones arezcan .erdaderas y comati<les con otras conceciones re.iaso arendidas, Due las conceciones no contradi8an las ideas metafísicas de losalumnos, Due la idea aarezca como 8eneral o como consistente y Due ellocoincida con los comromisos eistemol+8icos de los alumnos, etc#

d) 0l de<ate en el aula de<e tener en cuenta la metacognición# *uando losalumnos comentan, comaran y deciden so<re la utilidad, la lausi<ilidad y laconsistencia de las conceciones Due se resentan, estn elicitando sus roioscriterios de comrensi+n# Ba acetaci+n o no de las nue.as ideas y el rec6azo delas ideas re.ias deende en 8ran medida de los atrones metaco8niti.os de losalumnos Lsatisface una nue.a conceci+n las la8unas Due lantea la anteriorM,Les caaz el alumno de detectar fallos en la caacidad elicati.a de sus roias

ideasM, Lc+mo comarar el oder elicati.o, sin duda ele.ado, de lasconceciones re.ias con el de las nue.as conceciones, etc#M

0n el dia8rama 2 se resentan las seis etaas declaradas en el royecto *B/(1J3), Due satisface lenamente las cuatro características seIaladas or >e;sony eet6 (1JJ&), ues se emieza or ro.ocar la salida de las ideas de losalumnos y se culmina con la acetaci+n de una teoría ms acorde con las ideasintercam<iadas y uestas en =aDue con el 8ruo#

ia8rama 2# i86tman, @o6nston y cott marcan las si8uientes 5 sesiones como las comonentesdel royecto *B/, las cuales se desarrollan en 1$ sesiones do<les9arte A (2 sesiones do<les, de $ a 3$ minutos cada una) 0n estas sesiones el rofesor conocelas ideas de los alumnos y 'stos toman conciencia de sus roias ideas en relaci+n con las

.ariadas roiedades de la materia#9arte (1 sesi+n do<le) Bos alumnos se .ol.ern acti.os en la 6ec6ura de una teoría científicacon osterioridad# 0n esta sesi+n ellos se introducen en la naturaleza de las teorías científicas y ensu 6ec6ura#9arte * (2 sesiones do<les) Ba 6ec6ura de la teoría se <asar en 6allar atrones decomortamiento# 0n estas sesiones los alumnos consideran atrones en el comortamiento des+lidos, líDuidos y 8ases#9arte (1 sesi+n do<le) Bos alumnos desarrollan sus roias teorías so<re la naturaleza des+lidos, líDuidos y 8ases#9arte 0 (2 sesiones do<les) Bas teorías de los alumnos son comaradas y e.aluadas or los



miem<ros de la clase# 0l rofesor introduce acti.idades Due animan a los alumnos a e.aluar,desarrollar y cam<iar sus ideas#9arte F (2 sesiones do<les) e dan oortunidades a los alumnos ara desarrollar ideas nue.asacerca de la naturaleza y el comortamiento de la materia, tanto en situaciones usuales comono.edosas#

Bas acti.idades diseIadas ara ro.ocar la eresi+n de las ideas estudiantilesestn referidas en el dia8rama K# Ntras tres eeriencias se colocan como tareaara Due la desarrollen los alumnos con osterioridad una so<re la fusi+n del6ielo, otra so<re el olor del 8as licuado de etr+leo y una tercera so<re el matraz alcual se le etrae el aire arcialmente, tomada de !uss<aum (1J3&)#

9ART0 ANrientaci+n y ro.ocaci+nde las ideas de los alumnos#

9ART0 !aturaleza de la teoríacientífica#y c+mo 6acer teorías

9ART0 *n atr+n de roiedadesde s+lidos, líDuidos y 8ases#

9ART0 >ec6ura de teorías or alumnos#

9ART0 0Re.isi+n, reflei+n y mo.imiento6acia la teoría acetada#

9ART0 F

Alicaci+n de la teoría acetada#



ia8rama K# Acti.idades eerimentales diseIadas ara Due los alumnos eresen sus ideas#

1# 4eringas# e ide a los alumnos Due emu=en el 'm<olo de tres =erin8as, una con aire,otra con a8ua y una tercera con arena#

2# /lo&ues# e ide Due encuentren cuestiones comunes y di.ersas entre dos <loDues dediferentes materiales, los cuales tienen el mismo tamaIo, ero diferente eso#

K# 5o6a de afeitar # e ide a los alumnos Due 6a8an flotar una 6o=a de afeitar sin filo#

%# "has&uido# e aIaden esas a un alam<re de co<re, 6asta Due se deforma y se rome#&# 7undido# e calienta una tira de cera y se ide a los alumnos Due o<ser.en#5# Agua# e ide Due comaren el ni.el del líDuido antes y desu's de calentar 6asta 6acer

6er.ir una muestra de a8ua## Refrescante de aire# e ide Due 6uelan el aroma de un refrescante de aire y se les

re8unta LDu' es lo Due 6ueleM Lor Du' 6ueleM

Ba forma en la Due de<e articiar el maestro o maestra en una estrate8iaconstructi.ista de<e adDuirirse como una arte del *9*# AunDue los rofesoresestn acostum<rados a la<orar con 8ruos de tra<a=o en un conteto rctico,ocos tenían la costum<re de tra<a=ar con 8ruos en discusi+n con una <ase dere8ularidad# *omo un e=emlo de muc6as cuestiones Due se recomiendan a los

rofesores como arte del *9G, colocamos a continuaci+n las Due se danresecto al tra<a=o en 8ruos a los oco familiares con este tio de la<or

1# 0l +timo nOmero de alumnos or 8ruo arece ser de cuatro#2# 0s una estrate8ia Otil edir a los alumnos emezar la discusi+n en ares y

desu's armar 8ruos de cuatro inte8rantes#K# 0s me=or de=ar Due los alumnos seleccionen el 8ruo al cual desean

ertenecer#%# 9oner ms atenci+n a los 8ruos en los Due se mezclen 8'neros, <uscando

Due se d' la eDuidad en la articiaci+n#&# Animar a los alumnos a sentarse rodeando una mesa, en lu8ar de 6acerlo

en líneas#

5# 9oner un tiemo límite## e=ar clara la tarea ara todos los alumnos y dar un fin focal a la tarea, or

e=emlo al final de la discusi+n, cada 8ruo .a a roducir un +sterC o unorador de cada 8ruo .a a informar de sus 6allaz8os al resto de la claseC#

*on relaci+n a las cuestiones or e.itar

1# 9uede in6i<ir el tra<a=o de los 8ruos si se encuentra rodendolosconstantemente#

2# 9ida Due resondan re8untas cerradas y concretas#K# 0st mal indicar Due un alumno o un 8ruo tiene ideas err+neas, o no tan

.aliosas como las traídas a colaci+n or al8On otro indi.iduo o 8ruo#

!o ca<e duda de Due se reDuiere un *9* muy esecial ara desarrollar adecuadamente las la<ores de enseIanza cooerati.a roias delconstructi.ismo# o<re todo si el rofesor 6a de actuar en la <OsDueda de Due losalumnos cam<ien sus ideas ara acercarlas lo ms osi<le al conteto científico,de<e articiar con re8untas cla.e Due on8an en reto a las concecionesestudiantiles# 0ntre muc6as otras cuestiones, y conociendo muy <ien lasconceciones alternati.as ms comunes entre los alumnos, se ide al rofesor eneste royecto Due 6a8a las si8uientes re8untas a los alumnos



1# LQu' eiste entre las artículasM2# LQu' mantiene a las artículas =untasMK# Le mue.en las artículasM

Matter and molecules

0ste royecto fue alicado entre 1J35 y 1J33 or acad'micos del /nstitute for Researc6 on Teac6in8H, de la ni.ersidad 0statal de "ic6i8an y est <asado en lateoría del cam<io concetual# *onsta de un li<ro de *iencia, uno de Acti.idadesara los alumnos y otros con los mismos títulos ara los rofesores# Ba acci+nest 8uiada or el li<ro de ciencia ara los alumnos, el cual es comlementado or el Due contiene las acti.idades a desarrollar#

0n el dia8rama % 6emos colocado los nom<res de los nue.e caítulos de esteroyecto, Due emieza reco8iendo una serie de acti.idades con el a8ua, aradesu's 8eneralizar a otros líDuidos, s+lidos y 8ases# esde el rimero aarece elconceto de artícula como constituyente elemental de las muestras de materia#

ia8rama %# Bos nue.e caítulos de "ateria y mol'culasH#

1# 0stados del a8ua2# Ntros s+lidos, líDuidos y 8asesK# 0l aire alrededor de nosotros%# *omresi+n y eansi+n&# 0licaci+n de la disoluci+n5# *alentamiento y enfriamiento, eansi+n y contracci+n# 0licaci+n de fusi+n y solidificaci+n3# 0licaci+n de e.aoraci+n y e<ullici+nJ# 0licaci+n de la condensaci+n

Bos li<ros ara los rofesores contienen informaci+n comlementaria ara elmaestro, entre otras cuestiones lo Due de<e arender de *9* ara oder enfrentar al 8ruo con 'ito# 9or e=emlo, al inicio de cada caítulo, el li<ro deciencia del maestro tiene una ta<la con las conceciones estudiantiles mscomunes# 0n el dia8rama & resentamos el e=emlo de una orci+n de dic6a ta<ladada en el caítulo 1#

ia8rama &# *ontraste entre los atrones comunes en el ensamiento de los estudiantes con losensamientos científicos alrededor de al8unos temas imortantes de este caítulo#

Tema *onceciones meta *onceciones estudiantiles

*onser.aci+n de lamateria

Ba materia se conser.a en todatransformaci+n física

Ba materia no siemre se conser.a,esecialmente en cam<ios Duein.olucran a 8ases (i#e# el a8ua

desaarece cuando se le calienta)

*onstituci+n molecular dela materia

Toda la materia est 6ec6a demol'culas

Bas mol'culas estn entre lassustancias (i#e# el a8ua tienemol'culas en ella, con a8ua entre lasmol'culas)

"o.imiento constante Todas las mol'culas estnmo.i'ndose constantemente

Bas mol'culas estn en ocasionesdetenidas, esecialmente en los



s+lidos

9ara reforzar el *9* de los maestros, el li<ro de ciencias tiene ara cada caítuloun listado de o<=eti.os a cumlir, un con=unto de elementos cla.e ara lo8rar una<uena descrici+n del tema y unas 8uías ara el arendiza=e concetual de los

alumnos# e mencionan a continuaci+n los concetos Due son difíciles deentender, como los dados en el dia8rama 5, Due estn tomados del rimer caítulo#

ia8rama 5# *oncetos de difícil arendiza=e#

1# Tama*o de las mol8culas# 0l tamaIo de las mol'culas es al8o difícil de arender or losestudiantes orDue sale fuera de los tamaIos de sus eeriencias normales# "uc6osestudiantes iensan Due las mol'culas son eDueIas, como un ol.o, una <acteria o unac'lula, Due ueden .erse al microscoio# Bas mol'culas son realmente demasiadoeDueIas como ara oder ser .istas#

2# Las mol8culas estn en constante mo9imiento# 0sta es otra fuente de ro<lemas aralos estudiantes# Bas mol'culas estn en constante mo.imiento, aOn en sustancias como el6ielo donde no es .isi<le nin8On mo.imiento aarente (lo Due sí sucede con el a8ualíDuida, donde el mo.imiento del flu=o uede interretarse como mo.imiento molecular)#

K# !l comportamiento de las mol8culas crea las propiedades de la sustancia# Bosestudiantes se confunden frecuentemente entre las roiedades o<ser.a<les de unasustancia y las roiedades de las mol'culas# 9iensan Due las mol'culas tienen el mismocomortamiento Due la sustancia eerimenta como un todo# 0sta conceci+n reci<e elnom<re de su<stancializaci+nH del comortamiento molecular#

%# Las mol8culas hacen las sustancias# "uc6os alumnos creen Due 6ay mol'culas comosumer8idas en las sustancias, en lu8ar de ensar Due las sustancias estn 6ec6as demol'culas# e<e 6acerse 'nfasis Due el a8ua est 6ec6a solamente de mol'culas y Due noeiste nada entre ellas#

AIos ms tarde, los autores de este royecto u<licaron una e.aluaci+n de laalicaci+n de su desarrollo curricular (Bee, 0ic6in8er, Anderson, er76eimer y

la7eslee, 1JJK)# 0ste estudio re.ela un a.ance de este currículo frente a otroms tradicional# in em<ar8o, re.ela i8ualmente la 8ran dificultad de losestudiantes ara asimilar las conceciones científicas Due rodean la constituci+nmolecular de la materia# esu's de la enseIanza ermanecen en una <uenaroorci+n de los alumnos conceciones no científicas, como la de la naturalezacontinua de la materia o Due las mol'culas tienen las mismas roiedades Due lamateria en <ulto# e re8untan c+mo es osi<le Due sin 6a<er admitido laestructura coruscular ueda entrarse a otros temas de las ciencias de la .ida,como +smosis y difusi+n, fotosíntesis, resiraci+n celular, di8esti+n, transiraci+n,el ciclo del a8ua, el ciclo de la materia ecol+8ica y tantos otros#

Joau!n Mart!ne" #orregrosa"artínez-Torre8rosa et al (1JJ) resentan un escrito en el Due desarrollan elmodelo cin'tico-coruscular de la materia con <ase en un enfoDue netamenteeerimental# u <ase es una estrate8ia eositi.a Due descri<e las teoríascientíficas frente a otros modelos alternos, y se dedica a la realizaci+n de tareasde fundamento y alicaci+n de esas teorías#

Ba idea es 8enerar la duda acerca de la estructura de la materia, en la <OsDueda



de una Wconceci+n unitaria de materiaX# L*ul es la estructura de los materialesM(Lc+mo son Wor dentroXM)# eciden in.esti8ar rimero la estructura de los 8ases,y lue8o se re8untan si el modelo es etensi<le a s+lidos y líDuidos#

Gracias a Due los 8ases se difunden ridamente arten de la idea de Due estncomuestos de eDueIas artículas en mo.imiento# 9one a consideraci+n de los

alumnos otro tio de modelos, los cuales fracasan oco a oco si se intenta DueeliDuen roiedades como la comresi<ilidad, la difusi.idad, la resi+n, ladilataci+n t'rmica, etc#

tilizan a continuaci+n el e=emlo de !uss<aum so<re c+mo se .erían lasartículas del 8as Due ocua un matraz, antes y desu's de 6a<er alicado unaetracci+n arcial de 8as con una =erin8a# e la misma forma resentan el e=emlode un matraz con una a tres entradas en las Due se coloca un 8lo<o en cada una ylos 8lo<os se 6inc6an en cuanto se calienta el 8as (.er la ilustraci+n K)# 0l uso delmatraz con tres 8lo<os es orDue los alumnos iensan err+neamente Due el 8asDue se calienta se eande solamente 6acia arri<a y no 6acia los lados o 6aciaa<a=o#

/lustraci+n K# Al calentar el matraz de la rimera fi8ura, el 8lo<o se 6inc6a# Reresentad el aireantes y desu's de calentar y elicad Du' es lo Due 6ace Due se 6inc6e# LP en el caso de lase8unda fi8uraMH#

Relacionan entonces la temeratura de los 8ases con la .elocidad de lasartículas en su interior# A<ordan a6ora el ro<lema del .acío y el del ínfimotamaIo de las artículas, diciendo en un momento dado Due no es fcil asumir lenamente el modelo cin'tico coruscular y, de 6ec6o, muc6as ersonas tiendena malinterretarloH# e introducen en este momento a las roiedades de resi+n,.olumen y temeratura de los 8ases, or medio de un tra<a=o eerimentalocional con =erin8as y esas ara ele.ar la resi+n a .oluntad y relacionar laresi+n con el .olumen, a temeratura constante#

A.anza el lanteamiento y "artínez Torre8rosa et al etienden el modelo

coruscular a s+lidos y líDuidos, 6a<lando de las 8randes distancias entreartículas en el 8as Due se con.ierten en eDueIas distancias en el líDuido o els+lido, fase esta Oltima en la Due las artículas se encuentran .i<rando alrededor de untos de eDuili<rio# 9roonen di.ersos eerimentos ara soortar losasectos del modelo en líDuidos o s+lidos, or e=emlo

a) con una lata de aceite Due se calienta, lue8o se cierra y deforma alenfriarse, y osteriormente .uel.e a adDuirir la forma ori8inal



mediante un nue.o calentamiento#

<) Ba relati.a incomresi<ilidad de s+lidos o líDuidos#

c) Ba eistencia de 8ases a <a=a temeratura (aire a -2$ ]*) y des+lidos a muy alta temeratura (una <arra de metal a 1$$$]*)#

Finalmente, los autores lantean .arios ro<lemas a<iertos, como or e=emlo6aced una lista con al8unas roiedades Due aOn no 6ayamos elicado con elmodelo cin'tico coruscularH o lantead re8untas so<re las artículas ocorOsculos Due forman los 8ases, líDuidos o s+lidos, Due sea necesarioin.esti8arH# esem<ocan en una serie de re8untas comle=as, tales como L*ules la naturaleza de las fuerzas Due eisten entre las artículasMH o LQu' es loDue mantiene a las artículas en mo.imientoMH o LA Du' se de<e la eistencia demillones de sustancias distintasMH# Aclaran Due la in.esti8aci+n <ien realizadasiemre a<re nue.as re8untas#

Miguel $ngel %&me" Crespo' Juan Ignacio Po"o y Mar!a S %utirre" Juli*n

"i8uel En8el G+mez *reso y @uan /8nacio 9ozo lle.an ms de 1& aIosin.esti8ando las conceciones alternati.as de los alumnos de la asi8natura deDuímica# aremos un <re.e reaso a al8unos de sus estudios cla.e, Duedesem<ocan en una rouesta didctica Due se <asa en la teoría del cam<ioconcetual, ues ar8umentan Due en la medida en Due los alumnos contrastensus reresentaciones macrosc+icas con las del modelo microsc+ico cin'tico-coruscular uede darse ms cercanamente la conceci+n científica#

9ozo, G+mez *reso, Bim+n y anz (1JJ1) nos resentan un li<ro donde eloranlas ideas de los adolescentes so<re la Duímica, en el Due lantean Due los tresnOcleos concetuales Due el alumno de<e dominar ara comrender la Químicason los si8uientes

• Ba comrensi+n de la naturaleza discontinua de la materia#• Ba conser.aci+n de roiedades no o<ser.a<les de la materia#• Ba cuantificaci+n de relaciones#

*on relaci+n al rimer unto, nos dicen los autores, el o<stculo fundamental aralos estudiantes su<yace en la reresentaci+n de lo no o<ser.a<le# 0n la medida enDue el alumno de<e a<andonar los indicios erceti.os como fuente dereresentaciones con resecto a la estructura de la materia, carece de nin8On otroc+di8o de reresentaci+n alternati.o# ic6o en otras ala<ras, si las im8enes Dueel alumno reci<e del mundo no son suficientes ara Due comrenda la estructurade la materia, el ael de la enseIanza es roorcionarles sistemas de

reresentaci+n alternati.os Due le ermitan conocer su naturaleza# 9arece ser Duelos sistemas roosicionales Due se les dan en las lecciones ^matemticos,al8e<raicos o mediante sím<olos Duímicos^, =unto con una utilizaci+n muy escasade reresentaciones anal+8icas ^<asadas en im8enes^, no resultansuficientes# e ser cierta esta interretaci+n, se recisaría un esfuerzo en laela<oraci+n de sistemas de reresentaci+n alternati.os ara la didctica de laDuímica, no s+lo analíticos o roosicionales, sino fundamentalmente anal+8icos#

Así, la analo8ía de<e desemeIar una la<or esecial en la enseIanza de las



ciencias y muy esecialmente en el caso de la Duímica#

9ozo, G+mez-*reso y anz (1JJJ) retoman el ro<lema de la naturaleza delcam<io concetual acerca de la naturaleza de la materia# Auntan los autores Duedesu's de 6a<er estudiado Duímica en la escuela secundaria, y aOn en launi.ersidad, muc6os estudiantes mantienen sus conceciones alternati.as so<re

la materia# Así, en lu8ar de interretar la materia en t'rminos de reresentacionesmicrosc+icas, los estudiantes conser.an sus reresentaciones macrosc+icas,<asadas en la aariencia directa de la realidad, es decir, conci<en la materia comocontinua, usualmente esttica y sin .acío entre sus artes# Bos resultados delarendiza=e de la Duímica nos su8ieren Due, como ocurre en otros dominios de laciencia, las teorías ersonales (en este caso <asadas en reresentacionesmacrosc+icas) no son reemlazadas en la mayoría de los estudiantes or lateoría científica enseIada (<asada en reresentaciones microsc+icas)#

u8ieren, desu's de auntar lo anterior, Due Duizs el cam<io concetual nonecesariamente in.olucra el reemlazo de una clase de reresentaci+n or otra,sino la coeistencia e inte8raci+n de diferentes reresentaciones emlendolasara diferentes tareas# 0sta interretaci+n es consistente con las teorías msrecientes de reresentaci+n co8niti.a, tal como la de los modelos mentales, Duemantiene la eistencia de mOltiles reresentaciones mentales Due comiten or su acti.aci+n en cada tarea o ara cada conteto# *ulmina su artículo, desu's deestudiar 12$ su=etos 6isanos de entre 12 y 1 aIos, considerando Due el cam<iode la funci+n co8niti.a ^de descriti.a a elicati.a^ es el o<=eti.o central delcam<io concetual en Duímica# e esta manera, arender Duímica no reDuiere elreemlazo de las reresentaciones re.ias, sino un cam<io en su funci+nco8niti.a, inte8rndolas en nue.as teorías o modelos concetuales, Due ro.eerna las reresentaciones .ie=as con un si8nificado diferente y ms te+rico# 9or lotanto, las reresentaciones intuiti.as macrosc+icas, Otiles ara descri<ir el mundoen Due .i.imos, no necesariamente sern remo.idas, sino meramente cam<iadas,en el sentido de re-interretarlas desde un nue.o unto de .ista te+rico# 0n estesentido, la enseIanza de las ciencias no de<e retender reemlazar concecionesalternati.as or concetos científicos, sino lo8rar Due los estudiantes refleionenentre las diferencias concetuales y funcionales entre estos dos sistemas deconocimiento aarentemente traslaados#

G+mez-*reso y 9ozo (2$$$) nos dicen Due los alumnos mantienen unaconceci+n continua de la materia, tanto antes de la instrucci+n como desu's deella, orDue esta conceci+n est rofundamente arrai8ada a nuestra erceci+nmacrosc+ica del mundo# 0s or ende una de las ms resistentes al cam<io

concetual y así mismo una de las ms consistentes? de 6ec6o, en la comrensi+nde la estructura de la materia, las conceciones continuas roorcionanreresentaciones ms consistentes entre los adolescentes Due la roia idea de.acío o discontinuidad entre las artículas# 0n este estudio lle.an a ca<o unain.esti8aci+n con 23 su=etos, desde alumnos de rimer aIo de la secundaria,6asta estudiantes uni.ersitarios de sicolo8ía y de ciencias Duímicas, en la Dueanalizan las resuestas a un cuestionario ara discernir si los alumnos conci<en ladiscontinuidad de la materia y la eistencia de .acío entre las artículas# Resulta



nota<le la roorci+n de los alumnos con resuestas incorrectas, so<re todo en elcaso de los s+lidos (.er tam<i'n Guti'rrez-@ulin, G+mez-*reso y 9ozo (2$$2)),donde se conci<e en menor roorci+n la resencia de .acío entre las artículas#0n el me=or de los 8ruos s+lo KKU resonde adecuadamente las re8untas so<rediscontinuidad y .acío#

Finalmente, G+mez-*reso, 9ozo y Guti'rrez-@ulin (2$$%) nos roonen unaestrate8ia de instrucci+n ara a<ordar el tema en la clase, <asada en lacomaraci+n de los modelos macrosc+ico y microsc+ico, frente a las estrate8iaseositi.as Due se limitan a la descrici+n de las teorías científicas y a larealizaci+n de tareas de alicaci+n de esas teorías# 0ste artículo, or lo tanto, sítoca el tema del *9* reDuerido ara elicar estos concetos del modelo cin'tico-coruscular#

u estrate8ia consta de seis asos, los indicados en el dia8rama # 0s de 6acer notar Due, so<re todo en el tercer aso, se ide elícitamente Due los alumnosdesarrollen los dos tios de elicaciones, la macrosc+ica y la microsc+ica,animados or la contrastaci+n y discusi+n entre los modelos en la mente de losestudiantes, como .ía ara lo8rar el cam<io concetual#

ia8rama # 9asos en los Due se di.ide la estrate8ia de G+mez-*reso, 9ozo y Guti'rrez-@ulin(2$$%)#

1# Introducción del modelo. 9re.iamente, los alumnos 6an realizado acti.idades diri8idas aelicitar al8unas de sus creencias intuiti.as y 6a<rn .isto al8unas de sus limitacioneselicati.as# 0n este sentido, la estrate8ia uede darse la cate8oría de constructi.istaH#Ncurre osteriormente la resentaci+n or arte del rofesor del modelo cin'tico-coruscular, centrado en tres ideas fundamentales 9artículas Due no se ueden .er,"o.imiento continuo de esas artículas y 0ntre las artículas no 6ay nada (.acío)#

2# #rimeras aplicaciones del modelo. e lle.an a ca<o dos acti.idades a) LQu' diferenciaseisten entre los tres estados de la materiaM y <) interretaci+n de la difusi+n de un 8as# 0n

estas rimeras acti.idades aarecen ms frecuentemente elicaciones macrosc+icas yrecurren 8eneralmente a un a8ente eterno (8eneralmente, el aire) como .e6ículo detransorte o causa del mo.imiento#

K# :enerali+ación del contraste de modelos a otros fenómenos. 0l rofesor lantea dosnue.as acti.idades y ide a los alumnos Due ela<oren or escrito los dos tios deelicaci+n (macrosc+ica y microsc+ica)# Bas dos acti.idades son *omresi+n yeansi+n del aire en una =erin8a y isoluci+n de una 8ota de tinta#

%# Introducción del efecto de la temperatura en el mo9imiento de las part'culas. ADuí selle.a a ca<o una Duinta acti.idad Due tiene Due .er con la ilataci+n del aire or la acci+ndel calor, id'ntica a la de la ilustraci+n K de "artínez-Torre8rosa#

&# "ambios de estado. e lantea te+ricamente la transici+n desde un cu<o de 6ielo 6asta lafase 8aseosa, o<tenida or calentamiento continuo#

5# :enerali+ación a otros casos. e analizan otros e=emlos te+ricos, como los si8uientes0fecto del sol so<re un <al+n de fOt<ol, Funcionamiento de un term+metro, 0.aoraci+n ela8ua, *ondensaci+n del a8ua en una .entana# u<limaci+n de un am<ientador casero,etc'tera#

Bos autores nos dan los rimeros resultados de alicar esta estrate8ia, <asada enla contrastaci+n y diferenciaci+n entre los modelos macrosc+ico y microsc+ico,frente a otra ms clsica, orientada a la eosici+n del modelo microsc+ico y larealizaci+n de e=ercicios de alicaci+n# Bos resultados muestran Due am<os tiosde instrucci+n muestran ro8reso y arendiza=e de los alumnos# 0n los dos casos



aumenta si8nificati.amente el nOmero de resuestas correctas desu's de lainstrucci+n# in em<ar8o, encuentran Due el m'todo rouesto or ellos, roduceresultados si8nificati.amente me=ores en dos de los ro<lemas estudiados lanoci+n de discontinuidad de la materia y los mecanismos imlicados en loscam<ios# Terminan su artículo con la con.icci+n de Due la in.esti8aci+n acerca de

los rocesos sicol+8icos de c+mo se arende conduce a lantear me=oresestrate8ias de enseIanza#

0stos autores si8uen estudiando este tema, en articular y tienen nue.osresultados en este mismo .olumen G+mez-*reso, 9ozo y Guti'rrez-@ulin(2$$&)#

La estructura corpuscular de la materia. !l "#" de algunos profesoresme,icanos.

*onscientes de la imortancia Due tiene ara el roceso educati.o de la Duímicaen nuestros aíses, los autores nos rousimos estudiar el *9* de la estructura

coruscular de la materia de nuestros roios rofesores del <ac6illerato# 9araesto nos lanteamos la si8uiente re8unta de in.esti8aci+n L*ules son lassimilitudes y diferencias entre el *9* de la estructura coruscular de la materia derofesores de diferentes instituciones, Due usan diferentes tios de currículoM

Ba metodolo8ía usada ara caturar y descri<ir el *9* de rofesores de Duímicafue tomada de Bou86ran, erry y "ul6all (2$$%), esto es, usando las 6erramientas*oRe (*ontent Reresentation) y 9a9-eR (9rofesional and 9eda8o8ical-eerience Reertoire) descritas en la secci+n acerca de WL*+mo caturar ydescri<ir el *9* de los rofesoresMX#

0ste estudio form+ arte de otro ms etendido realizado tam<i'n con rofesoras

ar8entinas (Garritz, 9orro, Rem<ado y Trinidad, 2$$&)#Bos rofesores seleccionados ara el estudio ertenecen a los dos si8uientessistemas

1# Ba 0scuela !acional 9rearatoria y el *ole8io de *iencias y >umanidades,de la ni.ersidad !acional Aut+noma de "'ico, Due tra<a=an con un currículode Duímica tio *iencia-Tecnolo8ía-ociedad#2# 0l /nstituto de 0ducaci+n "edia uerior del istrito Federal Due tra<a=acon un enfoDue constructi.ista#

+escripci&n de los entre,istados +atos de sus instituciones y su curr!culum

el rimer sistema se seleccionaron cinco rofesoras, todas ellas estudiando unamaestría en educaci+n Duímica# !os referiremos a ellas como los estudiantes dela "aestría en ocencia ara la 0ducaci+n "edia uerior ("A0")# 0stasrofesoras fueron seleccionadas so<re la <ase de tener el ms alto *A en eleamen de in8reso a la maestría# u eeriencia docente en Duímica .a de 2_12aIos#

el se8undo 8ruo, al cual nos referiremos como los estudiantes del /0", se



eli8ieron a cinco rofesores reconocidos or sus cole8as como ersonas Duetra<a=an con una clara .isi+n constructi.ista y Due cuentan con una eeriencia de12_13 aIos en la enseIanza de la Duímica#

Bas rofesoras de la "A0" dan sus cursos ya sea en la 0scuela !acional9rearatoria (0!9, 2$$&), dos de ellas, o en el *ole8io de *iencias y

>umanidades (**>, 2$$&), las otras tres# e trata de dos su<sistemas Dueofrecen educaci+n de <ac6illerato en la ni.ersidad !acional Aut+noma de"'ico, a alrededor de 1$$,$$$ estudiantes actualmente# 0n el Oltimo, el **>,cuyos rinciios Due orientan el Due6acer educati.o son aprender a aprender -aprender a hacer y aprender a ser H, se dan dos cursos semestrales o<li8atorios deDuímica en el rimero y se8undo semestres del <ac6illerato, de cinco 6oras deduraci+n y de naturaleza te+rico-rctica en unas aulas-la<oratorio con K$alumnos como mimo# u ro8rama de estudios tiene un claro enfoDue *iencia-Tecnolo8ía-ociedad, con cinco unidades Due desarrollan los temas de la ta<la 2#e dice en el ro8rama Due el rea de *iencias 0erimentales, contri<uye a lacultura <sica del estudiante romo.iendo arendiza=es Due `le ermitirn

desarrollar un ensamiento flei<le y crítico, de mayor madurez intelectual, atra.'s de conocimientos <sicos Due lo lle.en a comrender y discriminar lainformaci+n Due diariamente se resenta con .isos de científica? a comrender fen+menos naturales Due ocurren en su entorno o en su roio or8anismo? aela<orar elicaciones racionales de estos fen+menos? a .alorar el desarrollotecnol+8ico y su uso en la .ida diaria, así como a comrender y e.aluar el imactoam<iental deri.ado de las relaciones 6om<re_ciencia y tecnolo8ía_naturaleza” # uOltima re.isi+n ro8ramtica se dio en el aIo 2$$K#

Tabla 1. Temas de las cinco unidades del programa de estudios de la u'mica I y IIsemestrales del "olegio de "iencias y 5umanidades.u'mica I

9rimera nidad# A8ua, comuesto indisensa<lee8unda nidad# Ní8eno, comonente acti.o del aireu'mica II9rimera nidad# uelo, fuente de nutrimentos ara las lantase8unda nidad# Alimentos, ro.eedores de sustancias esenciales ara la .idaTercera nidad# "edicamentos, roductos Duímicos ara la salud

9or su arte, la 0scuela !acional 9rearatoria ofrece tam<i'n, desde 1JJ5, doscursos anuales o<li8atorios de Duímica en el rimero y se8undo aIos del<ac6illerato, con dos 6oras de teoría y una 6ora de la<oratorio, y con unaestructura curricular tam<i'n del tio *T, ero con diferentes contenidos alro8rama del **> (.er la ta<la K)# 0n 'ste se re.ela la naturaleza *T delenfoDue cuando se dice Due la Duímica constituye una materia <sica Duecontri<uye tanto a la formaci+n inte8ral del estudiante como a la adDuisici+n deuna cultura científica Due le ayude a tomar decisiones razonadas en las Duee.alOe los ries8os y <eneficios de la ciencia y la tecnolo8ía en la .ida cotidiana yen su entornoH#

Tabla ;. Temas de las seis unidades del programa anual de estudios de la u'mica I y II de la!scuela <acional #reparatoria.

u'mica I



9rimera nidad Ba Duímica y tO#e8unda nidad "anifestaciones de la materia#Tercera nidad Ba naturaleza discontinua de la materiau'mica II9rimera nidad A8ua, disoluciones y reacciones Duímicas#e8unda nidad Quema de com<usti<les# Nidaciones#Tercera nidad 0lectroDuímica#

0n el /0" (2$$&) se ofrecen desde el aIo 2$$1 dos cursos o<li8atorios deDuímica en los semestres K y % del <ac6illerato, el rimero de tres 6oras a lasemana de teoría, una 6ora de la<oratorio, media 6ora de tutoría y seis 6oras deestudio (J 6oras en total)? y el se8undo de dos 6oras a la semana de teoría, dos6oras de la<oratorio y cuatro 6oras de estudio (3 6oras en total)# e recian dealicar una ersecti.a constructi.ista del arendiza=e# !o eisten suficientesestrate8ias eda8+8icas documentadas, sin em<ar8o, ensamos Due se alica enel /nstituto una similar a la de ri.er y cott (1JJ5), Due uit (1JJJ) llamasecuencia constructi.ista de enseIanzaC y Due fue desarrollada ara di.ersostemas dentro del ro8rama hildren !earning in "cience, (*B/, 1J3)# 0n

8eneral, la secuencia de enseIanza comienza con elicitar las ideas de losestudiantes so<re el tema Due se .a a tratar, desu's se desarrollan al8unasacti.idades Due ayudan a los estudiantes a reestructurar sus ideas y finalmente,se ro.ee a los estudiantes de oortunidades ara Due re.isen y considerencualDuier cam<io Due resulte en sus conceciones#

0n el ro8rama se indica e considera imortante contemlar en los o<=eti.os delos cursos de Química los contetos 6ist+rico, social y filos+fico en los cuales sedesarrollan las teorías científicas, así como reconocer las aortaciones ylimitaciones de cada una de ellasH# Tam<i'n en otra arte dice 0n la actualidad laDuímica es una ciencia resente en nuestra .ida cotidiana, or todos los roductosDue roorciona, de tal forma Due se ueden mane=ar dos .ertientes de laQuímica or una arte, los conocimientos te+ricos y or otra, contemla lasalicaciones tecnol+8icas cuyas <ases te+ricas no necesariamente se conocen ala erfecci+n” # 9or lo anterior, odemos decir Due este sistema de <ac6illeratotra<a=a con una com<inaci+n de 'nfasis curriculares Química, Tecnolo8ía yociedadH (QT) y esarrollo del conocimiento en QuímicaH (*Q), (.an riel,ulte and Verloo, 2$$&)# 0n la ta<la % se incluyen los o<=eti.os de los contenidosdel ro8rama del /0"#

Tabla = >b6eti9os presentes en los dos cursos de &u'mica del programa del I!?@.

B?I"A I1 Valorar a la Química como una rama de la ciencia Due 6a ermitido conocer y transformar el mundo

Due lo rodea#

2 Reconocer y determinar Due las roiedades de la materia ermiten identificarla#

K Valorar la imortancia de los modelos en Duímica y en articular del modelo cin'tico molecular araeslicar los estados de a8re8aci+n de la materia y en forma articular el estado 8aseoso#

% Analizar a las mezclas como la manifestaci+n ms comOn de la materia y su searaci+n en sustanciasuras#



& Reconocer en la teoría at+mica de alton una 6erramienta ara reresentar elementos y comuestos,comrendiendo los cam<ios Duímicos como un reacomodo de los tomos#

5 Valorar la necesidad de un len8ua=e esecífico en la Duímica#

B?I"A II1 /dentificar los modelos estructurales de la materia Due contri<uyeron con el desarrollo de la teoría

at+mica#2 Reconocer la imortancia de la ley eri+dica de los elementos con <ase en el conceto moderno del

tomo#

K /dentificar a los electrones eternos de los tomos como los resonsa<les de la formaci+n de enlacesentre ellos y su caracterizaci+n mediante la diferencia de electrone8ati.idades#

% Reconocer la formaci+n de iones a tra.'s de diferentes rocesos ara interretar las roiedades delas disoluciones#

& Valorar la eistencia de sustancias cidas y <sicas, las reacciones entre ellas y su imortancia en la.ida cotidiana#

5 Analizar las reacciones de +ido-reducci+n, identificando sus alicaciones en la .ida diaria#

*aracterizar los comuestos co.alentes reresentati.os del car<ono ara reconocer la di.ersidad deroiedades de estas esecies Duímicas#

0n <re.e, 6emos esco8ido dos instituciones educati.as Due 6acen 'nfasis en unro+sito curricular diferente en la "A0", el enfoDue *T? y en el /0", lacom<inaci+n QT-*Q con una ersecti.a constructi.ista# 9odremos comarar entonces las Reresentaciones del *ontenido de los dos con=untos de rofesoresy analizar si la estructura curricular tiene al8una influencia en el *onocimiento9eda8+8ico del *ontenido de cada 8ruo#

9ara ello, a todos estos rofesores se les lantearon de manera indi.idualcuestionarios y entre.istas Due incluían las oc6o re8untas del *oRe (Bou86ran,

erry y "ul6all, 2$$%)# A continuaci+n se realizaron sesiones con cada uno de losdos 8ruos ara analizar los *oRes indi.iduales y o<tener *oRes 8ruales# Bainformaci+n o<tenida con estas 6erramientas nos ermiti+ realizar un anlisis arala o<tenci+n de nuestros resultados#

Comparaci&n de las ideas centrales e-puestas por los dos grupos de pro.esores me-icanos y uno pre,iamente reportado de pro.esoresaustralianos en sus /epresentaciones de Contenido de consenso

Bas ideas centrales de los dos 8ruos de rofesores meicanos 6an sido reunidasor afinidad en la ta<la &, donde las de los rofesores australianos entre.istados

or Bou86ran et al. (2$$1<) 6an sido tam<i'n incluidas# 0s imortante eresar aDuí el erfil de los rofesores australianos, Due fueron rofesores del <ac6illeratoDue esta<an enseIando *iencia General en los 8rados a 1$ y da<an clasei8ualmente en el ni.el seniorC de ciencia en los 8rados 11 y 12, los Oltimos dosaIos de <ac6illerato en Australia, con esecializaci+n en <iolo8ía, Duímica ofísicaH#



Tabla 3. "on6untos de ideas centrales de los profesores de ciencias de los dos sistemas debachillerato me,icano y de los profesores australianos (Loughran et al- 122b)-reunidas por sus similitudes.

?AC!?@ I!?@ #rofesores australianos

1 Ba materia est conformada deeDueIas artículas

Ba materia est 6ec6a deartículas

Ba material est 6ec6a de orcionesmuy eDueIas, llamadas artículas

2 0l esacio entre las artículasest .acío iscontinuidad >ay esacio .acío entre lasartículasK Bas artículas estn en

constante mo.imiento azarosoBas artículas tienenmo.imiento

Bas artículas se estn mo.iendo(su .elocidad cam<ia con latemeratura) y aarecen en ciertosarre8los##

% Bas artículas de diferentessustancias son diferentes unas deotras#

& 0isten diferentes clases deartículas Due, cuando se unen, sondiferentes otra .ez# >ay diferentesorciones eDueIas#

5 Alicaciones de la estructura dela materia en s+lidos, líDuidos y8ases? sus cam<ios de estado,sus cam<ios ener8'ticos, laresi+n de .aor, la tensi+nsuerficial, la temeratura, etc#

Relaci+n macro-micro Bos estados de la materia3 0iste una relaci+n entre

la resi+n, el .olumen yla temeratura

J Bas artículas se encuentranunidas entre sí a tra.'s deenlaces

1$ Bas roiedades Due seo<ser.an en las sustancias sonresultado de la interacci+n delas artículas y no roiedades

de cada artícula indi.idual11 Bas dimensiones de lasartículas son constantes,indeendientemente del estadode a8re8aci+n

12 Bos modelos en Duímicason muy imortantes#

0l conceto de modelo es Otil araelicar las cosas Due o<ser.amos#

1K 0iste una e.oluci+n enlos modelos y teoríascientíficos

1% *onser.aci+n de la materia >ay conser.aci+n de la materia# Basartículas ni desaarecen ni soncreadas, ms <ien cam<ia su

arre8lo#

e 6an reunido las cinco ideas centrales Due tienen Due .er con artículas en losrimeros cinco ren8lones# Bos tres con=untos de rofesores articiantes en esteestudio comarten la idea central de la discontinuidad de la materia (o laeistencia de artículas o del esacio .acío entre ellas, .er la Ta<la &)# *onrelaci+n a estas cinco rimeras ideas centrales, dos de ellas corresondenOnicamente a los rofesores australianos y tienen Due .er con roiedades de las



artículas constituyentes de diferentes muestras de materia y con su com<inaci+n,cuestiones Due no llamaron la atenci+n de los rofesores meicanos#

Bas otras tres ideas centrales (de la 5 a la 3) se 6an a8ruado or tener Due .er con las elicaciones microsc+icas a las roiedades de <ulto de las sustancias yresultan ser comunes Onicamente a los dos 8ruos de rofesores meicanos# e

nota en estos dos 8ruos la imortancia de eoner esta relaci+n macro-microara elicar las roiedades, es decir, la trascendencia de la alica<ilidad delmodelo cin'tico molecular#

0stas tres ideas centrales tienen Due .er con las otras tres si8uientes Due se 6ana8ruado (la J a 11 y Due corresonden Onicamente a las rofesoras de la"A0")# Ba rimera del enlace Duímico es sin duda un tema de 8ranimortancia, ero Due 6ay Due desarrollar en clase semanas desu's de a<ordar las rimicias acerca de la naturaleza discontinua de la materia# >ay Due mencionar Due las dos Oltimas ideas de este 8ruo se refieren no a temas centrales delcontenido, sino ms <ien a asectos Due 6ay Due cuidar al momento de laenseIanza del tema de la estructura de la materia, or estar a6í contemladas lasconceciones alternati.as ms frecuentes de una .isi+n sustancialista de lamateria, Due fue mencionada como tal or "artín del 9ozo (1JJ3) Due elica lasroiedades de las sustancias en funci+n de una traslaci+n de esas mismasroiedades al ni.el microsc+ico, de manera Due el cam<io Duímico resulta ser consecuencia del cam<io de forma, tamaIo o mo.imiento de los tomosH# Quizsfuera elica<le Due los rofesores de la "A0" consideraran imortantesestas dos ideas centrales or aca<ar de cursar la idctica de la QuímicaC, cursoen el cual se a<ord+ el tema de las conceciones alternati.as de los estudiantescomo uno de imortancia ara el desarrollo del 9*:#

Bas si8uientes dos ideas centrales a8ruadas (la 12 y la 1K) tienen Due .er con

asectos de modelaci+n en ciencia y fueron mencionados or los rofesores del/0" y or los australianos# in duda 'ste resulta un <uen momento ara 6acer 'nfasis en esta característica de la ciencia de tra<a=ar con modelos# e=arlo asar es inaroiado ara un curso en el Due la inda8aci+n científica sea una ideacentral, cuesti+n Due, or lo .isto, s+lo es imortante ara los rofesores del /0"entre los meicanos# 9arece de<erse este 6ec6o a la imortancia Due 6a adDuiridoentre las corrientes constructi.istas la !aturaleza de la cienciaC como contenidoelícito a incluir en la enseIanza de las ciencias#

Finalmente, la idea central 1% relati.a a la conser.aci+n de la materia escomartida or las rofesoras de la "A0" y or los australianos#

9osteriormente, una .ez Due los rofesores de cada uno de los dos 8ruosmeicanos contestaron colecti.amente al cuestionario de oc6o re8untas del*oRe, se 6icieron conocer a cada uno de los 8ruos de rofesores las ideascentrales euestas or el otro, ara .er si re.alora<an sus ideas y cam<ia<an deoini+n# Así, intercam<iando informaci+n entre los autores de este estudio, losrofesores articiantes adotaron or consenso las siete ideas centralesmostradas en la ta<la 5 ara la enseIanza de la estructura de la materia# Pa nonos a<ocamos a desarrollar las oc6o re8untas del *oRe de la ta<la K, or el



eceso de tra<a=o al Due 6a<ían sido sometidos los rofesores in.olucrados eneste estudio#

Tabla D. @iete ideas centrales obtenidas por el consenso ulterior de los profesores de losdos sistemas de bachillerato me,icano.

I. Ba materia est conformada or eDueIas artículas

II. 0l esacio entre las artículas est .acío#III. Bas artículas estn en mo.imiento aleatorio y su .elocidad cam<ia con la

temeratura#IV. Bas artículas interactOan unas con otras or medio de enlaces de naturaleza

electrosttica#V. 0iste relaci+n entre la estructura de la materia y sus roiedades físicas y

DuímicasVI. 0iste conser.aci+n de la materia en los rocesos donde articia# Bas

artículas no desaarecen ni se crean, s+lo cam<ian sus ordenamientos#VII. Bos modelos en Duímica son muy imortantes, a esar de su .alidez

limitada#

Comparaci&n de las siete ideas centrales de consenso entre los pro.esoresme-icanos y las ideas centrales e-puestas por los pro.esores australianos

Ba ta<la & marca la nota<le diferencia eistente entre las ideas centrales de lostres 8ruos de rofesores analizados# !o o<stante, tomando como <ase la .ersi+nconsensual de los rofesores meicanos de la ta<la 5, nos damos cuenta Due seencuentran amlias coincidencias entre estas ideas centrales y las de losrofesores australianos, ues cinco de las siete ideas centrales /, //, ///, V/ y V//coinciden (con las ideas centrales 1, 2, K, 12 y 1%, de la Oltima columna de la ta<la2), aunDue las ideas centrales de las casillas % y & de los rofesores australianosno se encuentran entre las de los rofesores meicanos# Bos autores de este

tra<a=o ensamos Due or lo menos la idea % resulta crucial ara el desarrolloulterior del curso de Duímica, ues lle8ar ronto a la conclusi+n de Due lasartículas de diferentes sustancias son diferentes unas de las otrasH imlica 6a<er alcanzado una clara areciaci+n microsc+ica del conceto de sustancia#

Comparaci&n de los Co/es me-icanos

A8ruamos or t+icos las ideas de las dos rouestas meicanas Due estnrelacionadas y discutimos a continuaci+n los untos ms destacados relati.os aellas# 9onemos en ne8ritas el t+ico a8ruado en el anlisis#

Ba idea central detrs de lo Due se intenta con los estudiantes y por &u8 esto

resulta importante es Due aliDuen el modelo coruscular al entendimiento de lasroiedades de la materia

Bas rofesoras de la "A0" nos indican Due lo Due se intenta con losestudiantes es

a) Que eiste una interacci+n dinmica entre las artículas# Que los estudiantes 6a<lende c6oDues# Que las artículas se encuentran en mo.imiento constante,indeendientemente del estado de a8re8aci+n#<) Ba eistencia del .acío? la discontinuidad de la materia#



P Lor Du' es imortante Due los estudiantes sean estoMa) 0s imortante Due uedan diferenciar Due eisten dos ni.elesH uno macrosc+ico enel Due se ad.ierte la eistencia de o<=etos Due arecen un continuo, y otro, elsu<microsc+ico, donde eiste la discontinuidad# 0s un mundo tan eDueIo Due no nosercatamos de ello#<) 9ara Due conozcan este modelo elicati.o de las roiedades de las sustancias

(cam<ios de estado, disoluci+n, difusi+n, resi+n, ener8ía interna, eDuili<rio Duímico,etc#), ara Du' sir.e y 6asta d+nde nos alcanza# 9orDue así odrn entender Due elmundo microsc+icoH es dinmico y no esttico#

9or su arte, los rofesores del /0" marcan Due lo Due se intenta con losestudiantes es Due ad.iertan

a) Que toda la materia est formada or unidades elementales llamadas artículas#<) Ba re8unta de Du' es ser discontinuo#c) Ba di.isi+n entre continuo y discontinuo#d) Que la materia no es continua y entre las artículas se encuentran esacios .acíos#

P Lor Du' es imortante Due los estudiantes sean estoMa) 9orDue s+lo nos acercamos al mundo desde un unto de .ista macrosc+ico y 6ayotras formas (como la microsc+ica) de .erlo? con las cuales ueden elicarse diferentescomortamientos de la materia# Ba discontinuidad es un asecto fundamental en laconceci+n de la estructura de la materia#<) 9orDue el mo.imiento es muy imortante en la elicaci+n del comortamiento de los8ases, su resi+n y temeratura estn determinadas or el mo.imiento? así como laelicaci+n de otros fen+menos de la naturaleza#

0n el cuero del *oRe, si <ien no en sus ideas centrales, los rofesoresmeicanos se refieren a la utilizaci+n de modelos en la enseIanza, aunDue 6ayDue ser claros Due Duienes ms atinadamente se refieren al tema son losrofesores del /0", se8uramente or la naturaleza constructi.ista de sucurrículum, con 'nfasis en la inda8aci+n científicaC#

!os dicen, or e=emlo, las rofesoras de la "A0"

Que la materia es discontinua, Due est formada or artículas, lo cual es un modelo Dueermite elicar distintos fen+menos, or su alcance redicti.o y elicati.o# Bosestudiantes 6an de transitar de la .isi+n continua de la materia a una .isi+n discontinua#

Bos del /0", or su arte, eresan de manera claraa) Que los modelos son una forma de reresentar un con=unto de e.idenciaseerimentales# <) Que cada modelo tiene sus aortaciones ero tam<i'n suslimitaciones# c) *+mo eresar lo Due se o<ser.a ara Due otros lo entiendan# d) Besde<e Duedar claro a los estudiantes Due un modelo es una reresentaci+n de su entornoy Due todo el tiemo estamos tra<a=ando con ellos# e<en acolar su erceci+n a losmodelos#

0s comOn la rouesta de emlear el tema de modelosH ara desarrollar unaacti9idad del tipo de Eca6a negraF#

Bas rofesoras de la "A0" nos dicen en sus rocedimientos de enseIanza9lantear una acti.idad Due simule la construcci+n de modelos, como la de la bca=a ne8rab#0sta acti.idad 6ace 'nfasis en la necesidad de construir un modelo Due ermita descri<ir y elicar los fen+menos Due se o<ser.an, dadas las limitaciones ara alar y .er directamente la constituci+n de la materia#

Bos rofesores del /0" colocan la si8uiente frase en sus formas esecíficas dee.aluaci+n



*onstrucci+n de una ca=a ne8raH en cuyo interior se colocan diferentes materiales y enfunci+n de la informaci+n Due nos roorcionen nuestros sentidos (olores, teturas,tamaIos, sonidos, etc#) se realiza una aroimaci+n 6acia lo Due no odemos .er# 0stee=ercicio .a acomaIado de una serie de re8untas Due sir.en como 8uía ara acercarsea la resuesta#

Bos rofesores se ercatan de toda una serie de concepciones alternati9as desus estudiantes y las seIalan como limitaciones ara la enseIanza#

Bas rofesoras de la "A0", Due aca<an de estudiar estos temas deconceciones alternati.as en la "aestría, nos muestran un conocimiento etensoso<re este untoa) Ba mayor dificultad es Due 6ay Due 6a<lar, ima8inar y comrender lo Due no se .e# *uando elestudiante o<ser.a el mundo Due le rodea, erci<e un continuo en 'l, or lo Due le resulta difícilacetar la eistencia de artículas discretas en constante mo.imiento# 0l tamaIo de las artículasle 6ace dudar de su eistencia#<) Bos estudios de in.esti8aci+n so<re conceciones alternati.as muestran Due los estudiantestienen 8ran dificultad de entender la naturaleza articular de la materia#c) 0l modelo cin'tico-molecular imlica un .oca<ulario distinto con si8nificados muy esecíficos# 0l

len8ua=e científico es a<stracto#d) 0l 6orror aristot'lico al .acío es una realidad en la mente de los alumnos# Bos alumnos noueden entender Due si todas las cosas estn formadas or tomos y estos tomos en su mayor arte son esacio .acío, Lc+mo es osi<le Due un alinista ueda ir escalando en las rocas(6ec6as de tomos) e ir afianzando <ien sus instrumentosMe) 0n los 8ases, orDue no los .en, no les atri<uyen la resencia de artículas#f) Bos alumnos iensan Due roiedades como el color, olor, ma8netismo, dureza, reacti.idad, etc#,son atri<ui<les a los tomos aislados de una sustancia (los tomos de lomo son 8rises y sons+lidos, los de 6idr+8eno son inflama<les y 8aseosos, los de ne+n fluorescentes, etc#)#

9or su arte, los rofesores del /0" nos indican alrededor de este untoa) Que en el mundo cotidiano la 8ran mayoría de materiales a simle .ista se .en comletamentecomactos (líDuidos y s+lidos)# Bos 8ases no los .en, or lo tanto no son materiaH#<) 0n ocas ocasiones los estudiantes tienen la oortunidad de refleionar so<re la conceci+n del

.acío#c) Bos estudiantes erci<en a la materia como esttica# 9iensan Due no se uede o<ser.ar elmo.imiento de las artículas#d) Bos alumnos no conci<en el .acío#

*on relaci+n a las estrategias didcticas Due 6ay Due emlear ara con.encer alos estudiantes acerca de la naturaleza coruscular de la materia, 6ay muydi.ersos acercamientos

Bas rofesoras de la "A0" nos indican1) Realizaci+n de eerimentos <re.es y demostraciones de ctedra Due su8ieran la resencia deartículas (tales como los del royecto hildrens# !earning $n "cience, *B/, 1J3)#2) Fomentar el uso de la ima8inaci+n# 0mlear ara ello los blentes m8icosb Due sir.an ara .erH

el detalle microsc+ico (.er como e=emlos de la introducci+n de este artilu8io, or e=emlo, la citade !uss<aum o la de "A".)#K) Que tomen un ael y lo corten en edacitos muy eDueIos, lo ms Due uedan# 9re8untar Lysi se8uimos cortando 1$$$ .eces ms uno de ellos, eiste un límiteM%) i se trata de 6acer comrender el tamaIo de las mol'culas, con.iene elorar la ma8nitud delnOmero de A.o8adro con al8unos e=emlos#

Bos maestros del /0" nos roonen como alternati.asa) "ane=ar con los alumnos toda una serie de acti.idades so<re el conceto de modeloH#<) Becturas Due incluyan la conceci+n filos+fica de la idea de artícula indi.isi<le y los tra<a=os de



físicos so<re la teoría cin'tica#c) Resaltar a tra.'s del microscoio las 8otas de 8rasa en lec6e o en crema y oder .er elmo.imiento de al8o Due aarentemente est esttico#d) Acti.idades eerimentales con 8ases, de difusi+n, de solu<ilidad? or e=emlo la enetraci+n deun colorante a tra.'s del 6ielo o el desinflado de un 8lo<o conteniendo 6idr+8eno#e) 0erimentos de difusi+n, como el de un erfume en el interior del sal+n de clases o el de latinta en un .aso con a8ua? lo Due les ermite catar la idea de Due las artículas se mue.en,aunDue de diferente manera se8On el estado de la materia#f) Acti.idades eerimentales como la de la =erin8a conteniendo aire o a8ua a la cual se le alicadiferentes resiones y se o<ser.a (o no) el cam<io de .olumen8) 0l calentamiento de un matraz, el cual en la <oca tiene unido un 8lo<o y la o<ser.aci+n de Due el8lo<o se infla#

Finalmente, con relaci+n a la forma de e9aluar el aprendi+a6e se dan tam<i'ntoda una serie de rouestas#

9or e=emlo, las rofesoras de la "A0" roonena) 9edir a los alumnos Due realicen acti.idades eerimentales similares a las resentadas duranteel desarrollo del tema#<) 9edirles Due 6a8an di<u=os y carteles y Due emitan su oini+n resecto a las elicaciones y

esDuemas de otros#c) 0mlear cuestionarios con re8untas a<iertas o cerradas, con esDuemas o di<u=os#d) 9edir a los alumnos Due eresen c+mo le elicarían a otra ersona lo Due arendieron esedía#e) 0s con.eniente dedicar un oco de tiemo a analizar los límites confusos entre s+lidos8ranulados y ol.orientos, y los líDuidos# Acciones como cam<iar de reciientes a líDuidos y s+lidosen ol.o, comarar asectos diferentes y comunes, o<ser.ar detenidamente con una lua loseDueIos cristalitos de ol.o, talco, sal o azOcar y lle8ar a la conclusi+n de Due en los líDuidosesas artículas no se ueden .er, aunDue tienen un comortamiento similar, uede ayudar ainterretar la eistencia de artículas eDueIísimas en los líDuidos#

9or Oltimo, los rofesores del /0" nos dicena) 9lanteamiento de un ro<lema rctico y Due el estudiante lo resuel.a con un sustento te+rico,

matemtico, y Due lo desmenuceH ara encontrar la relaci+n de los diferentes asectosarendidos#<) "aas concetuales#c) 9re8untas de oci+n mOltile#d) /nstrumentos Due incluyan tanto asectos te+rico-concetuales como eerimentales# 9or e=emlo, una acti.idad eerimental en donde se analicen una serie de factores ara contrastar lacondensaci+n con la e.aoraci+n#e) *uestionario con diferentes situaciones ordinarias como or e=emlo L9or Du' elota un tanDuede 8as cuando se calienta demasiadoM LQu' sucede con el .olumen de un 8lo<o inflado si localentamosM

>emos encontrado una 8ran .ariedad de untos de .ista o formas de a<ordar eltema de la estructura coruscular de la materia en los dos 8ruos de rofesores

meicanos, aunDue odríamos decir Due los enfoDues odrían ser comlementarios# *omo Bou86ran, "ul6all and erry (2$$%) comentan, a *oRederi.ed from one 8rou of science teac6ers s6ould not <e .ie;ed as static or ast6e only<estcorrect reresentation of t6at content# /t is a necessary <utincomlete 8eneralization resultin8 from ;or7 ;it6 a articular 8rou of teac6ers ata articular time#H

Bos 9a9-ers (Bou86ran, et al., 2$$1<), odrían llamarse en esaIol como Re9y9s(acr+nimo de Reertorios de eeriencia rofesional y eda8+8icaH), ero



referimos la ala<ra in.entariosH, como la 6emos usado en otro artículo (Ra.ioloy Garritz, 2$$&)# 9ues <ien, en este estudio 6emos ela<orado dos in.entarios delos rofesores entre.istados, los cuales odemos reartir a los lectoresinteresados Due nos los soliciten

• 0la<orando un modeloH (Ba eeriencia de la ca=a ne8ra)

• Ntras formas de .er el mundoH (Tra<a=os rcticos ara tratar de con.encer alos alumnos so<re la estructura coruscular)#

Ntros in.entarios 6ec6os or los autores australianos so<re el mismo tema y losdel conceto de reacci+n DuímicaC ueden consultarse en los tra<a=os de "ul6all,erry, y Bou86ran, (2$$K)? Bou86ran, erry, "ul6all y Gunstone (2$$2)? Bou86ran,"ul6all y erry (2$$2)#

"><"L@I><!@.

no de los asectos reDueridos ara me=orar el roceso educati.o de la ciencia ennuestros aíses es contar con el conocimiento <sico de nuestros rofesores# na

de las artes ms imortantes de este conocimiento se refiere al *onocimiento9eda8+8ico de la Química, articularmente el conocimiento eda8+8ico de t+icosesecíficos, el cual se desarrolla a tra.'s de la eeriencia en el aula, or lo Duenuestros rofesores ms eerimentados odrían aortar una 8ran di.ersidad deelementos al resecto# Así, 6acen falta ms estudios so<re el *onocimiento9eda8+8ico de t+icos tales como tecnolo8ía Duímica, cam<ios físicos yDuímicos, modelos at+micos, ta<la eri+dica, enlace Duímico, cidos y <ases,+ido-reducci+n, cin'tica Duímica y <ioDuímica, entre tantos otros#

0seramos Due el lector Due nos 6aya se8uido se 6aya lle.ado una <uena ideaacerca de la trascendencia del conceto W*onocimiento eda8+8ico delcontenidoX, de su imortancia en el roceso de formaci+n de rofesores y de sutrascendencia ara oder reunir, a tra.'s de e=emlos, las me=ores muestras delos esfuerzos de rofesores nota<les or 6acer comrensi<les a los alumnos lostemas de la clase de Duímica, en articular# *omo muc6os de los tra<a=os Due se6an desarrollado en este sentido tienen como <ase una filosofía constructi.ista y elcam<io concetual, los autores nos 6emos animado a incororar este estudio en eleminario de Transformaciones Reresentacionales y *oncetuales, comomuestras .í.idas de las acti.idades Due desarrollan rofesores y royectos realesdurante su acci+n en el aula, ara lo8rar comlementar el roceso de construcci+ndel conocimiento científico or sus alumnos#

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!T0/ A*A"/*A 0 BN ATNR0 A!N!/ GARR/Tg-R/g/n8eniero Químico, "aestro en *iencias y octor en *iencias Químicas(FisicoDuímica) or la ni.ersidad !acional Aut+noma de "'ico (!A")#

Alcanz+ la irecci+n de la Facultad de Química de la !A" de 1JJK a 1JJ,

donde lle.a K% aIos dando clase# edicado a la in.esti8aci+n en didctica de laDuímica desde 1J3%# Tiene .arios li<ros de teto y de di.ul8aci+n u<licados, elOltimo la 4uímica 5ni1ersitaria de 9earson 0ducaci+n# 0s el director de la re.ista%ducación 4uímica, Due aca<a de cumlir 15 aIos de .ida#RF/!N TR/!/A-V0BA*N/n8eniero Químico or la ni.ersidad !acional Aut+noma de "'ico (!A")?"aestro en *iencias or la ni.ersidad Aut+noma "etroolitana (A")# 9rofesor de Química en el ni.el suerior en la !A", la A", la enem'rita ni.ersidad

Aut+noma de 9ue<la y la ni.ersidad del Valle de "'ico? así como del ni.elmedio suerior en otras instituciones# Tra<a=os en didctica de las ciencias so<reconceciones alternati.as de los estudiantes en Duímica, así como so<re el *9*en la misma rea#

Garritz Trinidad -Concepções alternativa

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